DE19538665A1 - Linearführungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Linearführungseinrichtung umfassend eine Führungsschiene mit einer Achse und mindestens einem auf dieser Führungsschiene in Richtung der Achse beweglichen Füh­ rungswagen, welcher unter Vermittlung mindestens eines endlosen Wälzkörperumlaufs an der Führungsschiene geführt ist, dieser Wälzkörperumlauf bestehend aus einer tragenden Wälzkörperreihe in gleichzeitigem Eingriff mit einer tragenden Wälzkörperlauf­ bahn der Führungsschiene und einer tragenden Wälzkörperlaufbahn des Führungswagens, aus einer rücklaufenden Wälzkörperreihe in einer Wälzkörperrücklaufführung des Führungswagens und aus Bogenwälzkörperreihen, welche die tragende Wälzkörperreihe und die rücklaufende Wälzkörperreihe an deren Enden miteinander verbinden und in Wälzkörperbogenführungen des Führungswagens geführt sind,wobei der Führungswagen ausgeführt ist mit einem Führungswagengehäuse und mit einem innerhalb des Führungswagen­ gehäuses untergebrachten, von dem Führungswagengehäuse geson­ dert hergestellten Wagenkörper, wobei weiter das Führungswagen­ gehäuse mindestens ein zur Achsrichtung im wesentlichen par­ alleles und dem Wälzkörperumlauf benachbartes Seitenteil umfaßt und ferner mindestens eine zur Achsrichtung im wesentlichen orthogonale und einer der Wälzkörperbogenreihe benachbarte Endplatte umfaßt,wobei weiter die tragende Wälzkörperreihe an dem Wagenkörper geführt ist.

Bei einer aus der EP-0 474 948 A1 bekannten Linearführungsein­ richtung ist ein Wagenkörper von einem Führungswagengehäuse umschlossen. Das Führungswagengehäuse hat die Form eines Recht­ eckrahmens mit Seitenteilen, welche parallel zur Achse der Führungsschiene verlaufen und mit Endplatten, welche orthogonal zur Achse der Führungsschiene liegen. In den Seitenteilen sind radial äußere Bogenführungsflächen der Wälzkörperbogenführungen und an diese anschließend Wälzkörperführungsflächen der Wälz­ körperrücklaufführungen ausgeformt. An dem Wagenkörper sind Führungsleisten angeformt, welche beim Einsetzen des Wagenkör­ pers in das Führungswagengehäuse in den Bereich der radial äußeren Bogenführungsflächen und der Rücklaufführungsflächen der Seitenteile gelangen und somit die Wälzkörperbogenführungen und die Wälzkörperrücklaufführungen ergänzen.

Die Führungsleisten des in der Regel aus Stahl hergestellten Wagenkörpers sind bei dieser Ausführungsform notwendigerweise in Richtung der Achse der Führungsschiene kürzer als der Ab­ stand der an den Endplatten anliegenden Stirnflächen des Wagen­ körpers. Dies bedeutet, daß eine aufwendige Bearbeitung des Wagenkörpers notwendig ist, um diesen an das Führungswagenge­ häuse so anzupassen, daß er in das Führungswagengehäuse posi­ tionsgerecht eingesetzt werden kann. Es ist also nicht ohne weiteres möglich, den Wagenkörper aus gezogenem Material ein­ fach durch Ablängung eines Materialstrangs zu gewinnen; es genügt auch nicht, abgelängte Stücke des die Wagenkörper erge­ benden Materialstrangs durch einfache Schleifvorgänge zum Zwecke der Genauigkeitserhöhung nachzuschleifen. Es sind viel­ mehr Fräsvorgänge notwendig, um aus einem abgelängten Stück eines Materialstrangs die Rippen herauszuarbeiten. Nach einer ersten Ausführungsform der EP-0 474 948 A1 (siehe dort Fig. 2) sind radial innere Führungsflächen der Wälzkörperbogenführungen an den Enden der Rippen angeformt. Dies bedeutet, daß eine besonders aufwendige Bearbeitung der Rippen notwendig ist, um an diesen die radial inneren Führungsflächen der Wälzkörperbo­ genführungen zu erhalten. Nach einer abgewandelten Ausführungs­ form (siehe Fig. 5 der EP-0 474 948 A1) sind die radial inneren Bogenführungsflächen der Wälzkörperbogenführungen an Umlenk­ stücken ausgebildet, welche ihrerseits einstückig an den Sei­ tenteilen des Führungswagengehäuses angeformt sind. Dadurch wird zwar die Herstellung der radial inneren Bogenführungs­ flächen insofern erleichtert, als diese Bogenführungsflächen zu Teilen des Führungswagengehäuses werden, welches beispielsweise als Spritzteil oder als Gußteil aus Kunststoff oder Metall hergestellt werden kann. Das Problem der aufwendigen Herstel­ lung des Wagenkörpers wird aber dadurch nicht gelöst, weil immer noch die Rippen kürzer sein müssen als die Längserstrec­ kung des Führungswagenkörpers in Richtung der Führungsschienen­ achse mit der Folge, daß jedenfalls eine querfräsende Bearbei­ tung des Führungswagenkörpers notwendig ist.

Aus der EP-0 494 682 ist eine Linearführungseinrichtung be­ kannt, bei welcher an einem auf seiner ganzen Länge profilkon­ stanten und deshalb relativ leicht herstellbaren Wagenkörper Umlenkplatten für radial äußere Bogenführungsflächen der Wälz­ körperbogenführungen angebracht werden. Die beiden unter sich gleichen Umlenkplatten sind dabei mit jeweils einem Seitenteil einstückig verbunden. Jedes dieser Seitenteile ist an seinem von der zugehörigen Umlenkplatte fernen Ende mit einem Schnapp­ haken versehen, welcher beim Zusammenbau in eine Hakenaufnahme der jeweils anderen Umlenkplatte schnappend eingreift. Die Positionierung der Umlenkplatten an dem Wagenkörper in Quer­ richtung zur Führungsschienenachse erfolgt durch Positionie­ rungszungen, welche in achsparallel verlaufende Positionie­ rungsnuten an dem Wagenkörper eingreifen. Die Herstellung der Umlenkplatten mit dem jeweils angeformten Seitenteil und der jeweils angeformten Hakenaufnahme ist formgebungstechnisch sehr aufwendig, auch dann, wenn beabsichtigt sein sollte, diese Umlenkplatten gußtechnisch oder spritztechnisch herzustellen.

Zur Abdichtung des Wälzkörperumlaufs und des diesem zugeführten Schmiermittels ist ein Dichtungsrahmen vorgesehen, der Längs­ dichtungslippen in Parallelstellung zur Führungsschienenachse und Enddichtungsplatten zum dichtenden Eingriff mit dem Füh­ rungsschienenprofil aufweist. Dieser Dichtungsrahmen dient aber nicht dem Zusammenhalt der Umlenkplatten, sondern er wird - im Gegenteil - von den durch die Seitenteile zusammengehaltenen Umlenkplatten getragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linearführungs­ einrichtung der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß sie vereinfacht hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß in axialer Richtung zwischen dem Wagenkörper und der Endplatte eine geson­ dert von dem Wagenkörper und dem Führungswagengehäuse herge­ stellte Umlenkplatte eingesetzt ist, an welcher Führungsflächen der Wälzkörperbogenführung angeformt sind, und daß die Umlenk­ platte und der Wagenkörper durch das Führungswagengehäuse positionsgerecht zusammengehalten sind.

Da bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform die äußeren Bogen­ führungsflächen der Wälzkörperbogenführungen an Umlenkplatten ausgeführt sind, die nicht unmittelbar dem Zusammenhalt des Führungswagens dienen, gestaltet sich die Raumform der Umlenk­ platten verhältnismäßig einfach. Außerdem ist eine Vorausset­ zung dafür geschaffen, auch den Wagenkörper verhältnismäßig einfach mit einem Mindestmaß an spanabhebenden Bearbeitungsvor­ gängen herzustellen. Auch das Führungswagengehäuse erhält eine relativ einfache Raumform.

Der Wagenkörper, an dem große Führungskräfte auftreten können, kann mit verhältnismäßig geringem Aufwand aus Stahl gefertigt werden, beispielsweise durch Ablängen von einem gezogenen Profilstrang, wobei vor oder nach dem Ablängen nur relativ geringfügige spanabhebende Nachbearbeitungsvorgänge notwendig sind. Die Umlenkplatten und das Führungswagengehäuse können aufgrund ihrer relativ einfachen Raumform mit relativ geringem Formenaufwand präzise hergestellt werden, beispielsweise gegos­ sen oder gespritzt werden, und zwar aus Kunststoff oder aus einem der Gieß- oder Spritzgußverarbeitung zugänglichem Metall.

Der Zusammenbau der einzelnen Teile, d. h. des Führungswagenge­ häuses, des Wagenkörpers und der Umlenkplatte gestaltet sich trotz der vergrößerten Anzahl von Teilen verhältnismäßig ein­ fach, und der fertige Wagen erfüllt nach Zusammenbau alle Anforderungen an die Führungsgenauigkeit, da diese im wesentli­ chen durch den Führungswagenkörper, die Wälzkörper und die Führungsschiene bestimmt ist. Da die für die Bogenführung der Wälzkörper und wenigstens z. T. auch für die Rücklaufführung der Wälzkörper verantwortlichen Teile, nämlich Führungswagenge­ häuse und Umlenkplatten, einfache Raumform besitzen, lassen sich diese leicht mit einer ausreichenden Präzision herstellen, um einen ruhigen stoßfreien Lauf der Wälzkörper über die jeweilige Umlaufstrecke zu erhalten.

Als Wälzkörper kommen insbesondere Kugeln in Frage. Die erfin­ dungsgemäße Bauweise der Linearführungseinrichtung ist grund­ sätzlich für alle Größen- und Leistungsanforderungen (Belast­ barkeit!) anwendbar. Ein besonders interessantes Anwendungs­ gebiet für die erfindungsgemäße Bauweise ist die Herstellung sogenannter Miniaturschienenführungen, welche beispielsweise Führungsschienen mit einer Basisbreite (quer zur Führungsschie­ nenachse gemessen) von 9 mm, einen Kugeldurchmesser von 1,7-2,5 mm, eine Gesamthöhe von ca. 10 mm, diese gemessen von der Basisfläche der Führungsschiene bis zur basisfernen Begren­ zungsfläche des Führungswagens, und eine Wagenlänge in Richtung der Führungsschienenachse von ca. 30 mm haben. Solche Linear­ führungseinrichtungen werden in der Computer-Industrie, bei­ spielsweise für Laufwerke, im Büromaschinenbau, im Meßinstru­ mentenbau, in der Halbleiterfertigung, in der Feinmechanik, in der Medizintechnik, im Roboterbau sowie in der Herstellung von Werkzeugeinstellgeräten verwendet. Grundsätzlich sind die erfindungsgemäßen Linearführungseinheiten für alle untergeord­ neten Führungen und an Handarbeitsplätzen geeignet, z. B. auch als Anschläge.

Zum Stand der Technik bezüglich Linearführungseinheiten wird ergänzend auf folgende Druckschriften verwiesen:
US-A 4,505,522;
Prospekt THK Bearings der Firma THK Company Ltd. mit der Druck­ nummer SA 600 310;
Prospekt THK LM System Linearführungen, Katalognummer 100-1 AG;
Prospekt INA Miniaturkugelumlauf, Einheit KUME, Prospektnummer T 452 D - 03/92;
DE 33 13 575 A1;
DE 31 52 257 C2;
EP-0 474 948 A1;
EP 379 827 A1;
DE 31 28 628 A1;
US-A 4,637,739;
DE 36 07 592 C2;z EP-0 494 682 A2;
EP-0 608 832 A2;
DE 34 16 207 C2;
Prospekt Franke & Heydrich KG, Franke-Linearführungen mit neuem Kugelumlaufelement KU;
Prospekt Franke & Heydrich, Einfache und Doppelkugelführungen DE-A-20 27 338.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform einer Linearführungsein­ heit kann in der Weise ausgestaltet werden, daß an beiden Enden des Wagenkörpers je eine Umlenkplatte zwischen dem Wagenkörper und einer zugehörigen Endplatte des Führungswagengehäuses angeordnet ist.

Wenn entsprechend einer verbreiteten Übung zur Linearführung an zwei voneinander beabstandeten Seitenflächen einer Führungs­ schiene je mindestens ein Wälzkörperumlauf vorgesehen ist, so kann das Führungswagengehäuse beidseits der Führungsschiene je ein Seitenteil aufweisen, wobei dann an jedem dieser Seiten­ teile mindestens ein Wälzkörperumlauf vorgesehen ist.

Für eine einfache Montage des erfindungsgemäßen Führungswagens ist es von Vorteil, wenn der Wagenkörper und die Umlenkplatte in zur Achsrichtung der Schiene orthogonaler Richtung in das Führungswagengehäuse eingeschoben und dort befestigt sind.

Bei der erfindungsgemäßen Linearführungseinheit ist es möglich, daß eine radial innere Führungsfläche der Wälzkörperbogenfüh­ rung an dem Führungswagengehäuse angebracht ist und weitere, vorzugsweise alle weiteren, Führungsflächen der Wälzkörperbo­ genführung an der Umlenkplatte angebracht sind. Auf diese Weise wird die Zahl der den Führungswagen insgesamt bildenden Teile reduziert und damit der Zusammenbau des Führungswagens verein­ facht, ohne daß der Aufwand für die präzise Herstellung wesent­ lich vergrößert wird.

Die Herstellung des Führungswagengehäuses läßt sich für die Serienfertigung dadurch vereinfachen, daß das mindestens eine Seitenteil mit der mindestens einen Endplatte einstückig herge­ stellt ist.

Eine weitere Vereinfachung ist dadurch möglich, daß das minde­ stens eine Seitenteil zusammen mit der mindestens einen End­ platte aus gieß- oder spritzbarem Material, insbesondere Kunst­ stoff, einstückig hergestellt ist. Im Regelfall wird das Füh­ rungswagengehäuse nach Art eines Rechteckrahmens ausgebildet sein, wobei dieser Rechteckrahmen bevorzugt sowohl eine Sym­ metrie in bezug auf eine zur Schienenachse orthogonale, durch die Längsmitte des Führungswagens verlaufende Symmetrieebene als auch eine Symmetrie in bezug auf eine die Achse der Füh­ rungsschiene enthaltende Längssymmetrieebene besitzt.

Seitenteile und Endplatten können zusammen einstückig herge­ stellt sein, beispielsweise aus gieß- oder spritzbarem Materi­ al, insbesondere Kunststoff.

Auch die Umlenkplatten können aus gieß- oder spritzbarem Mate­ rial vorzugsweise einstückig hergestellt sein, insbesondere aus Kunststoff.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Gestaltung ist es, daß der Wagenkörper als ein Profilkörper ausgeführt werden kann, welcher - in Schnittebenen orthogonal zur Achsrichtung der Führungsebene betrachtet - im wesentlichen über seine gesamte zur Achsrichtung parallele Längserstreckung konstantes Profil besitzt. Auf diese Weise wird die Herstellung des Wagen­ körpers äußerst einfach, und die Zahl der spanabhebenden Be­ arbeitungsvorgänge, die nach einem Ablängen von einem gezogenen Profilstrang noch notwendig sind, auf ein Minimum reduziert; möglicherweise werden solche Bearbeitungsvorgänge überhaupt überflüssig. Die Wälzkörperrücklaufführung kann durch zusammen­ wirkende Rücklaufführungsflächen des Wagenkörpers und des Gehäuses gebildet sein. Hierdurch wird die Zahl der Bearbei­ tungsvorgänge weiter verringert, weil Bohrvorgänge zur Bereit­ stellung von Rücklaufführungen sich erübrigen.

Der Zusammenbau des Führungswagens kann dadurch vereinfacht werden, daß an dem Führungswagengehäuse, an dem Wagenkörper oder/und an der Umlenkplatte Positionierungsflächen angeformt sind, welche bei Einbau des Wagenkörpers bzw. der Umlenkplatte in das Führungswagengehäuse für eine funktionsgerechte Positio­ nierung dieser Teile relativ zueinander sorgen. Es brauchen bei dieser Bauweise keine besonderen Justiermaßnahmen mehr ergrif­ fen zu werden, um die wesentlichen Teile des Führungswagens in die richtige gegenseitige Position zu bringen.

Eine für viele Anwendungszwecke geeignete Ausführungsform sieht zu beiden Seiten einer Führungsschiene mindestens einen Wälz­ körperumlauf, insgesamt also mindestens zwei Wälzkörperumläufe vor; dann kann das Führungswagengehäuse in Form eines Rechteck­ rahmens mit zwei Seitenteilen und zwei Endplatten ausgeführt werden, die durch die Seitenteile miteinander verbunden sind. Die beiden Seitenteile und die beiden Endplatten bilden dann einen Positionierungsschacht, welcher die Einführung des Wagen­ körpers oder/und der Umlenkplatte in einer Einführungsrichtung gestattet. Diese Einführungsrichtung kann dann annähernd or­ thogonal zur Schienenachse und zu einer Schleifenebene der Wälzkörperumläufe sein.

Verallgemeinert ist es von Vorteil, wenn an dem Führungswagen ein Positionierungsschacht für den Wagenkörper und für minde­ stens eine Umlenkplatte ausgebildet ist. Dieser Positionie­ rungsschacht kann dabei ausgeführt sein mit der Einführung des Wagenkörpers und mindestens einer Umlenkplatte dienenden Ein­ führungsflächen, welche die Einführung im Sinne einer Annähe­ rung des jeweiligen Teils an die Führungsschienenachse gestat­ ten. Außerdem kann der Positionierungsschacht eine die Einfüh­ rung begrenzende Bodenfläche besitzen, so daß durch den Posi­ tionierungsschacht die Position des Wagenkörpers bzw. der Umlenkplatte eindeutig festgelegt ist. An der Bodenfläche kann dabei mindestens ein Umlenkstück einer Wälzkörperbogenführung angebracht sein, und zwar vorzugsweise einstückig mit der Bodenfläche. Dieses Umlenkstück ist dann mit einer zur Schlei­ fenebene eines zugehörigen Wälzkörperumlaufs im wesentlichen orthogonalen, radial inneren Bogenführungsfläche für diesen Wälzkörperumlauf ausgebildet.

Zur Bereitstellung weiterer Bogenführungsflächen kann man in einer dem Wagenkörper zugekehrten Anlagefläche einer Umlenk­ platte eine teilbogenförmige Führungsrinne für die Wälzkörper der jeweiligen Bogenwälzkörperreihe versenkt anordnen, und zwar im wesentlichen konzentrisch zu der radial inneren Bogenfüh­ rungsfläche.

Der stoßfreie Übergang aus einer Wälzkörperbogenführung in eine lasttragende Wälzkörperreihe kann dadurch sichergestellt wer­ den, daß an der Umlenkplatte als Teil der Wälzkörperbogenfüh­ rung eine Umlenkzunge angeformt ist, welche im wesentlichen tangential auf eine zugehörige tragende Wälzkörperlaufbahn der Führungsschiene zuläuft.

Für die universelle Verwendbarkeit einer Linearführungseinheit ist es von Bedeutung, daß die Wälzkörper der tragenden Wälzkör­ perreihe an dem Führungswagen auch dann gegen Verlust gesichert sind, wenn der Führungswagen von der Führungsschiene abgezogen ist. Die Füllung des Führungswagens mit Wälzkörpern, insbeson­ dere Kugeln, erfolgt in der Regel beim Hersteller des Wagens, und der Verwender des Wagens kann diesen unschwer zu einem späteren Zeitpunkt auf eine Führungsschiene auf schieben. Zur Sicherung der Wälzkörper der tragenden Wälzkörperreihe in dem Führungswagen kann mindestens ein Sicherungssteg vorgesehen sein, der sich im wesentlichen parallel zur Achse der Führungs­ schiene erstreckt. Im Hinblick auf das Ziel einfachster Her­ stellung und Montage ist es dabei vorteilhaft, daß der Siche­ rungssteg gesondert von der Umlenkplatte und dem Führungswagen­ gehäuse hergestellt ist. Grundsätzlich ist es allerdings auch denkbar, den Führungswagen auf eine Hilfsschiene z. B. aus Kunststoff aufzuschieben, nachdem die Kugeln eingefüllt worden sind. In diesem Falle ist der Sicherungssteg möglicherweise vermeidbar.

Die Anbringung des Sicherungsstegs an dem Führungswagen kann dabei darauf beruhen, daß der Sicherungssteg an mindestens einem seiner Enden mit einem zur Achse im wesentlichen orthogo­ nalen Befestigungsschenkel versehen ist, welcher an einem zur Achse im wesentlichen orthogonalen Teil des Führungswagens sicherbar ist, vorzugsweise einer Endplatte. Bei Führungswagen, die in bezug auf ihre zur Führungsschienenachse orthogonale Mittelebene symmetrisch ausgebildet sind, kann man einen Siche­ rungssteg anwenden, der mit zwei Befestigungsschenkeln im wesentlichen U-förmig gestaltet ist.

Zur einfachen Montage des Führungswagens gehört auch eine einfache Methode des Einfüllens der Wälzkörper und insbesondere der Kugeln. Es wird deshalb weiter vorgeschlagen, daß der Sicherungssteg zwischen einer Sicherungsstellung und einer Kugeleinfüllstellung im wesentlichen orthogonal zur Achse verstellbar ist. Voraussetzung hierfür ist natürlich, daß das Einfüllen der Kugeln erfolgt, solange der Führungswagen von der Führungsschiene abgezogen ist.

Die Handhabung beim Einfüllen der Wälzkörper läßt sich dadurch besonders einfach gestalten, daß für den Befestigungsschenkel an der Endplatte neben einer der Sicherungsstellung des Siche­ rungsstegs entsprechenden ersten Rastposition eine der Kugel­ einfüllstellung des Sicherungsstegs entsprechende zweite Rast­ position vorgesehen ist. Dann gelingt es, daß der Befestigungs­ schenkel von der zweiten Rastposition in die erste Rastposition durch Druckeinwirkung überführbar ist und in der ersten Rastpo­ sition selbsttätig und positionsgenau verrastet.

Um eine gegenseitige Störung von Sicherungssteg und Wälzkörpern zu vermeiden, besteht die Möglichkeit, daß die tragende Wälz­ körperlaufbahn der Führungsschiene von zwei Teillaufbahnen gebildet ist, welche durch eine Aufnahmenut für den Sicherungs­ steg voneinander getrennt sind. Diese Möglichkeit ist aus dem Stand der Technik bekannt. Hierzu wird beispielsweise auf die DE 33 13 575 A1 oder die DE 20 27 338 verwiesen.

Für den stoßfreien Übergang der Wälzkörper aus der Wälzkörper­ bogenführung in die lasttragende Wälzkörperreihe ist es von Vorteil, wenn der Sicherungssteg im Übergangsbereich von der tragenden Wälzkörperreihe zu einer Bogenwälzkörperreihe über eine Außenfläche einer Umlenkzunge für die Wälzkörper verläuft, welche Außenfläche einer Umlenkfläche der Umlenkzunge abgekehrt ist.

Es ist auch möglich, zur Sicherung der Wälzkörper zwei Siche­ rungsstege an der lasttragenden Wälzkörperreihe beidseits ihrer Berührungslinie mit der lasttragenden Wälzkörperlaufbahn der Führungsschiene anliegen zu lassen, wobei der gegenseitige Abstand dieser beiden Sicherungsstege dann kleiner sein muß als der Durchmesser der Wälzkörper, wenn diese beispielsweise als Kugeln ausgebildet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Linearführungseinheit stellt sich natürlich auch das Problem der Schmierung. Dieses Problem kann durch eine laufende oder periodische Zuführung von Schmier­ mittel von außen gelöst werden oder auch durch eine Lebens­ dauerfüllung. Je nach Viskosität des Schmiermittels stellt sich dann auch das Problem der Abdichtung des Schmiermittels. Zur Lösung dieses Problems kann man einerseits an einem Seitenteil des Führungswagengehäuses eine Längsdichtung in dichtender Position gegenüber der Führungsschiene anbringen; andererseits kann man an einer von dem Wagenkörper abgewandten Seite der Endplatte mindestens eine Dichtungsanordnung in Dichtungsposi­ tion gegenüber einem Profil der Führungsschiene anbringen. Durch die Anbringung dieser Dichtungsmittel wird nicht nur der Verlust von Schmiermittel und damit die Notwendigkeit häufiger Nachschmierung vermieden, sondern überdies sichergestellt, daß an der Führungsschiene kein oder allenfalls ein vernachlässig­ barer Schmierfilm außerhalb des jeweiligen Positionsbereichs des Führungswagens zurückbleibt.

Die Dichtungsanordnung, die mit dem Profil der Führungsschiene zusammenwirken soll, ist vorzugsweise als eine Dichtplatte mit einer an dem Profil der Führungsschiene anliegenden Dichtlippe ausgebildet.

Der Wagenkörper oder/und die Umlenkplatte können durch Schnapp­ verbindungsmittel an dem Führungswagengehäuse gesichert sein. Auf diese Weise wird der Zusammenbau des Führungswagens weiter erleichtert.

Eine bevorzugte Bauweise zeichnet sich dadurch aus, daß die Umlenkplatte unmittelbar an einer Endplatte durch Schnappver­ bindungsmittel gesichert ist und ihrerseits die Sicherung des Wagenkörpers innerhalb des Führungswagengehäuses durch den Wagenkörper übergreifende Vorsprünge übernimmt.

Auch eine Dichtungsanordnung kann an dem Führungswagengehäuse durch Schnappverbindungsmittel gesichert werden, insbesondere an den von dem Wagenkörper abgelegenen Endflächen der Endplat­ ten.

Häufig wird der Wagenkörper zur Führung eines Werkstücks oder eines Werkzeugs oder einer Meßvorrichtung an einer Führungs­ schiene bestimmt sein. Im Hinblick darauf kann vorgesehen sein, daß der Wagenkörper zur Anbringung einer durch ihn längs der Führungsschiene geführten Baueinheit ausgebildet ist, etwa in der Weise, daß an dem Wagenkörper mindestens eine über das Führungswagengehäuse vorspringende Anlagefläche für die Bau­ einheit ausgebildet ist.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese eine Linearführungseinheit umfassend eine Führungsschiene mit einer Achse und mindestens einem auf dieser Führungsschiene in Rich­ tung der Achse beweglichen Führungswagen, welcher unter Ver­ mittlung mindestens eines endlosen Wälzkörperumlaufs an der Führungsschiene geführt ist, dieser Wälzkörperumlauf bestehend aus einer tragenden Wälzkörperreihe in gleichzeitigem Eingriff mit einer tragenden Wälzkörperumlaufbahn der Führungsschiene und einer tragenden Wälzkörperumlaufbahn des Führungswagens, aus einer rücklaufenden Wälzkörperreihe in einer Wälzkörper­ rücklaufführung des Führungswagens und aus Bogenwälzkörperrei­ hen, welche die tragende Wälzkörperreihe und die rücklaufende Wälzkörperreihe an deren Enden miteinander verbinden und in Wälzkörperbogenführungen des Führungswagens geführt sind, wobei die Wälzkörper der tragenden Wälzkörperreihe auch dann gegen Verlust gesichert sind, wenn der Führungswagen von der Füh­ rungsschiene abgezogen ist, und wobei zur Sicherung dieser Wälzkörper mindestens ein Sicherungssteg vorgesehen ist, wel­ cher sich parallel zur Achsrichtung der Führungsschiene er­ streckt. Um bei einem solchen Führungswagen einerseits die Wälzkörper leicht einfüllen, andererseits aber diese Wälzkörper vor dem Aufschieben des Führungswagens unverlierbar im Füh­ rungswagen festhalten zu können, wird vorgeschlagen, daß der Sicherungssteg zwischen einer Sicherungsstellung und einer Kugeleinfüllstellung verstellbar ist. Dabei kann der Siche­ rungssteg, wie schon weiter oben angedeutet, U-förmig sein; er kann weiter durch Verrastungsmittel in der jeweiligen Position festgelegt werden, und es können Maßnahmen getroffen sein, um einerseits unbeabsichtigtes Verschieben des Sicherungsstegs zu verhindern, andererseits aber dennoch dessen Überführung von der Wälzkörperfüllstellung in die Sicherungsstellung leicht möglich zu machen.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Linearführungsein­ heit;

Fig. 2 eine perspektivische Untersicht in Pfeilrichtung 11
der Fig. 1 des Führungswagens;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Führungswagens;

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4;

Fig. 6 eine perspektivische Untersicht wiederum in Pfeil­ richtung 11 der Fig. 1 des Führungswagens, wobei Sicherungsstege für die Kugeln eine Füllstellung einnehmen;

Fig. 7 eine perspektivische Untersicht wiederum in Pfeil­ richtung II der Fig. 1 auf eine hinsichtlich der Kugelsicherung abgewandelte Ausführungsform und

Fig. 8 eine Explosionsdarstellung einer weiteren hinsicht­ lich der Kugelsicherung abgewandelten Ausführungs­ form.

Fig. 9 einen Schnitt entsprechend dem der Fig. 4 der Aus­ führungsform der Fig. 8
In der Fig. 1 ist eine Führungsschiene mit 10 bezeichnet. Diese Führungsschiene 10 weist eine Achse 12, eine Basisfläche 14, Seitenflächen 16 sowie lasttragende Wälzkörperlaufbahn-Zonen 18 und 18′ auf, die zusammen jeweils eine lasttragende Wälzkörper­ laufbahn 18-18′ der Führungsschiene 10 bilden, nämlich eine lasttragende Kugellaufbahn 18-18′. Auf der Führungsschiene 10 ist ein Führungswagen 20 geführt. Die Führungsschiene 10 kann mit ihrer Basisfläche 14 auf einer Tragkonstruktion, beispiels­ weise dem Bett einer Werkzeugmaschine oder dem Gestell einer Meßeinrichtung, gelagert und dort mittels Befestigungsbolzen befestigt sein, welche die Führungsschiene 10 in Befestigungs­ bohrungen 22 durchsetzen. Der Führungswagen 20 dient zur Füh­ rung eines Werkstücks oder eines Werkzeugs längs der Führungs­ schiene 10 und ist zu diesem Zweck mit Auflageflächen 24 für das Werkzeug oder Werkstück und mit Befestigungsbohrungen 26 ausgeführt. Der Aufbau des Führungswagens ergibt sich für die erste Ausführungsform aus den Fig. 2-6.

Aus Fig. 2 erkennt man zunächst, daß der Führungswagen 20 im wesentlichen U-förmig ist mit zwei Schenkelbereichen 28 und einem Stegbereich 30, welche schematisch in Strichmanier ange­ deutet sind. Die Schenkelbereiche 28 liegen den Seitenflächen 16 der Führungsschiene gemäß Fig. 1 benachbart, während der Stegbereich 30 der Deckfläche 19 der Führungsschiene 10 gemäß Fig. 1 benachbart liegt. Der Führungswagen 20 ist auf den lasttragenden Wälzkörperlaufbahnen 18-18′ durch Wälzkörper­ umläufe 32 geführt, welche in Fig. 4 und 5 am besten zu erken­ nen sind. Die Wälzkörperumläufe 32 sind von Kugeln 34 in endlo­ ser Schleifenanordnung gebildet. Jeder Kugelumlauf 32 weist eine lasttragende Kugelreihe 36, eine rücklaufende Kugelreihe 38 und zwei Bogenkugelreihen 40 auf. Die lasttragende Kugel­ reihe 36 ist gemäß Fig. 4 an der lasttragenden Kugellaufbahn 18-18′ der Führungsschiene 10 geführt. Andererseits sind die lasttragenden Kugelreihen 36, wie aus Fig. 4 ersichtlich, an lasttragenden Kugellaufbahnen 42 des Führungswagens 20 geführt. Die rücklaufenden Kugelreihen 38 sind in einer Kugelrücklauf­ führung 44 des Führungswagens 20 geführt, und die Bogenkugel­ reihen 40 sind in Kugelbogenführungen 46 des Führungswagens 20 geführt.

Aus Fig. 3 erkennt man den strukturellen Aufbau des Führungs­ wagens 20. Der Führungswagen 20 umfaßt ein Führungswagengehäuse 48 mit zwei Seitenteilen 50 und zwei Endplatten 52. Die Seiten­ teile 50 und die Endplatten 52 bilden einen Positionierungs­ schacht 54, welcher durch den Doppelpfeil 54 angedeutet ist. Dieser Positionierungsschacht 54 ist durch Einführungsflächen 56, 58 und durch eine Bodenfläche 60 begrenzt.

Weiter umfaßt der Führungswagen 20 einen Wagenkörper 62 und zwei Umlenkplatten 64. Die Umlenkplatten 64 weisen Anlageflä­ chen 66 auf, die zur Anlage an achsnormalen Endflächen 68 des Wagenkörpers 62 bestimmt sind. Weiter weisen die Umlenkplatten 64 aufeinanderzugerichtete Vorsprünge 70 auf, welche die rela­ tive Positionierung der Umlenkplatten 64 und des Wagenkörpers 62 übernehmen, indem sie in Längsnuten 72 an der Oberseite des Wagenkörpers 62 eingreifen. Den Einbau des Wagenkörpers 62 und der Umlenkplatten 64 in den Positionierungsschacht 54 kann man sich so vorstellen, daß die Umlenkplatten 64 an den End­ flächen 68 des Wagenkörpers 62 zur Anlage und die Vorsprünge 70 zum Eingriff in die Längsnuten 72 gebracht werden und daß das so gebildete, von Hand oder durch Montage-Hilfsmittel zusammen­ gehaltene Paket sodann in den Positionierungsschacht 54 einge­ senkt wird, wobei Gegenführungsflächen 74 des Wagenkörpers 62 an den Einführungsflächen 58 geführt werden und die vom Wagen­ körper 62 abgelegenen Endflächen 76 der Umlenkplatten 64 an den Einführungsflächen 56 des Positionierungsschachts 54 geführt werden, solange, bis die Unterflächen 78 des Wagenkörpers 62 und die Unterflächen 80 der Umlenkplatten 64 auf der Boden­ fläche 60 zur Auflage kommen. Dann sind die wesentlichen Be­ standteile des Führungswagens 20, nämlich das Führungswagenge­ häuse 48, der Wagenkörper 62 und die Umlenkplatten 64, richtig zueinander positioniert. Zusätzlich sind zur Positionierung die Vorsprünge 82 an den Umlenkplatten 64 vorgesehen, die im zu­ sammengebauten Zustand in Kerben 84 der Seitenteile 50 des Führungswagengehäuses 48 eingreifen. Die Sicherung der Umlenk­ platten 64 gegen Ausheben aus dem Positionierungsschacht 54 erfolgt durch Leisten 86, die im Zuge der Einführungsbewegung in den Positionierungsschacht 54 in Schlitze 88 einschnappen. Hierzu können die Leisten 86 keilig abgeschrägt sein, so daß sie bei der Einführungsbewegung in den Positionierungsschacht 54 die Endplatten 52 voneinander drücken, solange, bis die Leisten 86 dann in den jeweiligen Schlitz 88 einfallen. Der Halt des Wagenkörpers 62 gegen Ausheben aus dem Positionie­ rungsschacht 54 ist dann durch die Vorsprünge 70 der Umlenk­ platten 64 gewährleistet.

Soweit die mechanische Struktur des Führungswagens.

Zur Erläuterung eines Wälzkörperumlaufs 32 wird nun gleichzei­ tig auf die Fig. 3, 4 und 5 hingewiesen. Die lasttragende Kugelreihe 36 wird an dem Führungswagen 20 gemäß Fig. 3 an der lasttragenden Kugellaufbahn 42 geführt, die Bestandteil des Wagenkörpers 62 ist, wie sich aus Fig. 3 ergibt. Auf die Siche­ rung der Kugeln der lasttragenden Kugelreihe 36 in Eingriff mit der lasttragenden Kugellaufbahn 42 des Wagenkörpers 62 wird später noch eingegangen werden.

Die Kugelrücklaufführung 44 gemäß Fig. 4 und 5 ist einerseits von einer Rücklaufführungsbahn 90 des Wagenkörpers 62 und andererseits von einer Rücklaufführungsbahn 92 des Führungs­ wagengehäuses 48 gebildet.

Die in Fig. 5 allgemein mit 46 bezeichnete Kugelbogenführung umfaßt jeweils ein Umlenkstück 94, welches einstückig an der Bodenfläche 60 des Führungswagengehäuses 48 angeformt ist und eine radial innere Bogenführungsfläche 96 darbietet. Ferner umfaßt die Kugelbogenführung 46 eine Rinne 98, welche in die Anlagefläche 66 der Umlenkplatte 64 eingesenkt ist. An der Umlenkplatte 64 sind dabei im Bereich der Rinne 98 kreisförmige Ausnehmungen 100 und 102 ausgeformt, welche das Umlenkstück 94 aufnehmen, so daß dessen radial innere Bogenführungsfläche 96 zusammen mit der Rinne 98 die halbtorische Kugelbogenführung 46 ergibt. Zur störungsfreien Überführung der umlaufenden Kugeln 34 aus der Geradführungsstrecke der lasttragenden Kugelreihe 36 in die Kugelbogenführung 46 und umgekehrt sind an den Umlenk­ platten 64 Umlenkzungen 104 (Fig. 3 und 5) angeformt, welche ein der jeweils zugehörigen lasttragenden Kugellaufbahn 18-18′ der Führungsschiene 10 angepaßtes Halbkreisprofil besitzen und, wie aus Fig. 5 ersichtlich, zu ihren Zungenspitzen hin an Wandstärke abnehmen, so daß sie eine im wesentlichen tangential in die jeweilige lasttragende Kugellaufbahn 18-18′ der Füh­ rungsschiene 10 einlaufende Einleitungsfläche 106 bilden.

Unter Hinweis auf die Fig. 2 und 3 wird nun ausgeführt, wie die Kugeln 34, welche jeweils die lasttragende Kugelreihe 36 bil­ den, am Führungswagen 20 festgehalten werden, so daß auch bei Trennung des Führungswagens 20 von der Führungsschiene 10 diese Kugeln 34 sich von dem Führungswagen 20 nicht lösen können. Hierzu ist ein Sicherungssteg 108 vorgesehen, der aus einem Drahtstück gebildet ist. Dieser Sicherungssteg 108 liegt im zusammengebauten Zustand von Führungsschiene 10 und Führungs­ wagen 20 in einer Längsrinne 110, welche, wie in Fig. 1 und 4 deutlich zu erkennen, die beiden Laufbahnzonen 18, 18′ der lasttragenden Kugellaufbahn 18-18′ der Führungsschiene 10 voneinander trennt. Dieser Sicherungssteg 108 wird am Führungs­ wagengehäuse 48 befestigt, wie es sich am besten aus Fig. 3 erkennen läßt. An dem Sicherungssteg 108 sind Befestigungs­ schenkel 112 angeformt, welche an ihren Enden halbbogenförmige Krümmungen 114 aufweisen. Die Befestigungsschenkel 112 werden in Ausnehmungen 116 an den vom Wagenkörper abgelegenen Seiten­ flächen der Endplatten 52 eingelegt. Innerhalb dieser Ausneh­ mungen 116 sind dabei zwei Positionen für die Befestigungs­ schenkel 112 und damit für den jeweiligen Sicherungssteg 108 möglich. In einer ersten Position, der Sicherungsposition, welche in Fig. 2 dargestellt ist, greift die halbbogenförmige Krümmung 114 in eine schienenferne Rinne 118 der Ausnehmung 116 ein, welche durch die Umfangsbegrenzung 120 der Ausnehmung 116 und durch einen Nocken 122 definiert ist. In einer zweiten Position, der Kugeleinfüllposition, welche in Fig. 6 darge­ stellt ist, greift die halbbogenförmige Krümmung 114 in eine Rinne 124 ein, welche innerhalb der Ausnehmung 116 zwischen dem Nocken 122 und einem weiteren Nocken 126 gebildet ist.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen, kann der Sicherungssteg 108 im Übergangsbereich zum jeweiligen Befestigungsschenkel 112 in einen Schlitz 128 der Umlenkzunge 104 eingreifen, so daß der Sicherungssteg 108 positionsgerecht gehalten wird.

In Fig. 6 erkennt man die Kugeleinfüllposition des Sicherungs­ stegs 108. Der Sicherungssteg 108 ist dort so weit von der lasttragenden Kugellaufbahn 42 (in Fig. 6 nicht dargestellt, wohl aber in Fig. 3 u. 4) des Wagenkörpers 62 abgehoben, daß die Kugeln 34 in einer Füllstellung des Führungswagens, in welcher der Sicherungssteg 108 vertikal über der horizontal gehaltenen lasttragenden Kugellaufbahn 42 des Wagenkörpers 62 liegt, ungestört durch den Sicherungssteg 108 eingelegt werden können und nach und nach auch in den Bereich der Kugelrücklaufführung 44 und der Kugelbogenführungen 46 verschoben werden können, bis der Kugelumlauf 32 komplett ist. Dann braucht nur noch der Sicherungssteg 108 durch Ausübung eines Drucks in Pfeilrichtung 130 der Fig. 6 aus der Position nach Fig. 6 in die Position nach Fig. 2 verschoben zu werden. Die halbbogenförmigen Krüm­ mungen 114 gehen dann zwangsläufig aus der Rinne 124 in die Rinne 118 über; der Übergang wird dabei durch die Schrägfläche 132 an dem Nocken 122 erleichtert. In der Sicherungsstellung gemäß Fig. 2 befindet sich der Sicherungssteg 108 in unmittel­ barer Nähe, jedoch ohne Berührung zu den Kugeln 34, wenn diese an der lasttragenden Kugellaufbahn 42 des Wagenkörpers 62 anliegt.

Die Kugelumläufe 32 müssen in der Regel geschmiert werden, und der ihnen zugeführte mehr oder minder flüssige Schmierstoff muß im wesentlichen gegen Austritt aus den zu schmierenden Berei­ chen geschützt werden. Hierzu sind gemäß Fig. 3 Dichtplatten 134 vorgesehen, an denen Dichtlippen 136 angeformt sind. Die Dichtplatten 134 sind aus Kunststoff oder Kautschuk gespritzt, und die Dichtlippen 136 sind durch geringe Wandstärke so flexi­ bel, daß sie sich im wesentlichen dicht an das Profil 16-19 der Führungsschiene 10 anlegen. Die Dichtplatten 134 werden an den von dem Wagenkörper fern gelegenen Endflächen der Endplatten 52 angelegt und dadurch verrastet, daß Rastnasen 138 der Dicht­ platten 134 in Rastausnehmungen 140 der Endplatten 52 einge­ schnappt werden, um dann die Endplatten 52 zu hintergreifen; dabei finden die Rastnasen 138 Platz in Ausnehmungen 142 an den Endflächen 76 der Umlenkplatten 64. In der Dichtplatte 134 sind Schmiermittelzuführbohrungen 144 vorgesehen, die im zusammen­ gebauten Zustand mit Schmiermittel-Durchgangskanälen 146 der Endplatten 52 und Schmiermittel-Durchgangskanälen 148 der Umlenkplatten 64 fluchten. Durch Rückschlagventile kann der Ausfluß von Schmiermittel verhindert werden. Die Gefahr des Austritts von Schmiermittel besteht auch in dem Spalt zwischen den Seitenflächen 16 der Führungsschiene 10 und den Schenkelbe­ reichen 28 des Führungswagens 20. Aus diesem Grund sind, wie aus Fig. 3 und 4 zu ersehen, an den Seitenteilen 50 des Füh­ rungswagengehäuses 48 Längsdichtungsleisten 150 angebracht, welche einstückig mit dem Führungswagengehäuse aus Kunststoff oder Kautschuk gespritzt oder gegossen sein können und durch geringe Materialstärke die zur Anschmiegung an der Führungs­ schiene 10 notwendige Schmiegefähigkeit erhalten. Auf diese Weise sind Schmierräume gebildet, die sich über alle der Rela­ tivbewegung von Kugeln und Kugelführungsflächen unterworfenen Schmierbedarfsstellen erstrecken und im wesentlichen abgedich­ tet sind. Schmiermittelverlust ist vermieden. Das unvermeidli­ cherweise in Berührung mit der Führungsschiene 10 tretende Schmiermittel wird durch den Führungswagen 20 immer mitgenom­ men, so daß außerhalb des Führungswagens 20 kein wesentlicher Schmierfilm auf der Führungsschiene 10 verbleibt.

Aus Fig. 1 erkennt man, daß die Auflagefläche 24 des Wagenkör­ pers 62 nach oben über das Führungswagengehäuse 48 vorspringt, so daß ein Werkzeug oder Werkstück auf der Auflagefläche 24 ohne die Positionierung störenden Kontakt mit dem Führungs­ wagengehäuse 48 angebaut werden kann.

Eine ausreichende Präzision der Führung ist durch das Zusammen­ wirken des Wagenkörpers 62, der lasttragenden Kugelreihen 36 und der Führungsschiene 10 gewährleistet. Diese Teile sind in der Regel aus Stahl gefertigt. Die in der Regel aus Kunststoff gefertigten Teile, nämlich Führungswagengehäuse 48, Umlenk­ platten 64 und Dichtplatten 134, unterliegen Präzisionsanforde­ rungen nur insoweit, als ein ungestörter Lauf der Kugelumläufe 32 sichergestellt werden muß. Diese Präzision ist leicht zu erreichen, dies umso mehr, als die Formgebung der Teile 48, 64 und 134 unkompliziert ist.

Die Dichtplatten 134 dienen der zusätzlichen Sicherung der Befestigungsschenkel 112 in den Ausnehmungen 116; sie können so elastisch ausgeführt werden, daß die halbbogenförmigen Krümmun­ gen 114 beim Überführen der Sicherungsstege 108 von der Kugel­ füllstellung gemäß Fig. 6 in die Kugelsicherungsstellung gemäß Fig. 2 dennoch über die Nocken 122 hinweggleiten können, wobei eine geringfügige Auslenkung der Dichtplatten 134 eintritt.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 unterscheidet sich von derjeni­ gen nach den Fig. 1-6 lediglich durch eine andere Gestaltung der Kugelsicherung an dem Führungswagen 20a. Die Kugelsicherung ist von einem gespannten O-Ring 152a gebildet, der in die Ausnehmung 116a eingelegt und an dem Nocken 122a eingehakt ist. Hier übernimmt der Längsabschnitt 154a des geschlossenen O-Rings 152a die Kugelsicherung und der Längsabschnitt 156a verläuft längs einer Stützfläche 158a des Seitenteils 50a, die beispielsweise an der Lippenbasis 151 der Dichtlippe 150 gemäß Fig. 4 ausgebildet sein kann. Der O-Ring 152a greift hier in die Schlitze 128a ein. Die Kugelfüllung kann hierbei einfach durch elastisches Abheben des Abschnittes 154a erfolgen. Die Ausbildung der Ausnehmung 116a könnte hier auch einfacher gestaltet werden und ist nur um der Verwendung eines überein­ stimmenden Führungswagengehäuses 48a willen übereinstimmend mit der Ausbildung in den Fig. 1-6 ausgeführt.

Analoge Teile sind in Fig. 7 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in den Fig. 1-6 unter Hinzufügung von a.

Die Ausführungsform nach Fig. 8 unterscheidet sich von derjeni­ gen nach den Fig. 1-6 durch eine nochmals geänderte Gestal­ tung der Sicherungsmittel für die Kugelsicherung. Man erkennt hier einen Käfig 160b mit zwei Doppelstegen 162b, die durch Verbindungsstreifen 164b miteinander verbunden sind. Die Fixie­ rung erfolgt hier auf den Umlenkzungen 104b, die bei der Mon­ tage des Käfigs 160b zwischen die den jeweiligen Doppelsteg bildenden Blechmaterialstreifen 162′b und 162′′b eingeschnappt werden können. Die Kugeleinfüllung kann dabei durch elastisches Auslenken der Materialstreifen 162′b, 162′′b erfolgen. Auf die Ausnehmungen 116b kann dann verzichtet werden, es sei denn diese werden aus Standardisierungsgründen gewünscht, um die gleichen Führungswagengehäuse 48b verwenden zu können wie in der Ausführungsform nach den Fig. 1-6.

In Fig. 9 erkennt man die beiden Materialstreifen 162′b und 162′′b deren Abstand geringer ist als der Kugeldurchmesser, so daß die Kugeln 34b in Eingriff mit der lasttragenden Laufbahn 42b gehalten sind.

Analoge Teile sind auch hier mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den Fig. 1-6 jeweils ergänzt um b.

Die erfindungsgemäße Linearführungseinheit kann auch mit zwei übereinander liegenden Paaren oder drei übereinander liegenden Paaren von Kugelumlaufführungen hergestellt werden.

Die Laufbahnen 42 können gehärtet sein. Die Umlenkzungen 104 können auch als Umlenkschaufeln verstanden werden, die ge­ wünschtenfalls schaufelartig von den tragenden Laufbahnen 18- 18′ der Führungsschiene anliegen und Schmiermittel aus diesen herausschaufeln und an die Bogenführungen 46 weitergeben kön­ nen.

Die Sicherungsstege 108 und deren Befestigungsteile können aus Federstahldraht, Federstahlblech oder elastischem Werkstoff bestehen.

Die Dichtlippen 136 können im Falle der Ausführungsform nach Fig. 7 auch durch die O-Ringabschnitte 156a gebildet sein.

Claims (35)

1. Linearführungseinrichtung umfassend eine Führungsschiene (10) mit einer Achse (12) und mindestens einem auf dieser Führungsschiene (10) in Richtung der Achse (12) bewegli­ chen Führungswagen (20), welcher unter Vermittlung minde­ stens eines endlosen Wälzkörperumlaufs (32) an der Füh­ rungsschiene (10) geführt ist,
dieser Wälzkörperumlauf (32) bestehend aus einer tragenden Wälzkörperreihe (36) in gleichzeitigem Eingriff mit einer tragenden Wälzkörperlaufbahn (18-18′) der Führungsschiene (10) und einer tragenden Wälzkörperlaufbahn (42) des Führungswagens (20), aus einer rücklaufenden Wälzkörperreihe (38) in einer Wälzkörperrücklaufführung (44) des Führungswagens (20) und aus Bogenwälzkörperreihen (40), welche die tragende Wälzkörperreihe (36) und die rücklaufende Wälzkörperreihe (38) an deren Enden miteinander ver­ binden und in Wälzkörperbogenführungen (46) des Füh­ rungswagens (20) geführt sind,
wobei der Führungswagen (20) ausgeführt ist mit einem Führungswagengehäuse (48) und mit einem innerhalb des Führungswagengehäuses (48) untergebrachten, von dem Füh­ rungswagengehäuse (48) gesondert hergestellten Wagenkörper (62),
wobei weiter das Führungswagengehäuse (48) mindestens ein zur Achsrichtung im wesentlichen paralleles und dem Wälz­ körperumlauf (32) benachbartes Seitenteil (50) umfaßt und ferner mindestens eine zur Achsrichtung im wesentlichen orthogonale und einer der Wälzkörperbogenreihen (40) be­ nachbarte Endplatte (52) umfaßt,
wobei weiter die tragende Wälzkörperreihe (36) an dem Wa­ genkörper (62) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung zwischen dem Wagenkörper (62) und der Endplatte (52) eine gesondert von dem Wagenkörper (62) und dem Führungswagengehäuse (48) hergestellte Umlenkplat­ te (64) eingesetzt ist, an welcher Führungsflächen (98) der Wälzkörperbogenführung (46) angeformt sind, und daß die Umlenkplatte (64) und der Wagenkörper (62) durch das Führungswagengehäuse (48) positionsgerecht zusammengehal­ ten sind.

2. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden des Wagenkörpers (62) je eine Umlenk­ platte (64) zwischen dem Wagenkörper (62) und einer zu­ gehörigen Endplatte (52) des Führungswagengehäuses (48) angeordnet ist.

3. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei voneinander beabstandeten Seitenflächen (16) der Führungsschiene (10) je mindestens ein Wälzkörperum­ lauf (32) vorgesehen ist und daß das Führungswagengehäuse (48) beidseits der Führungsschiene (10) je ein Seitenteil (50) aufweist.

4. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagenkörper (62) und die Umlenkplatte (64) in zur Achsrichtung der Schiene (10) orthogonaler Richtung (54) in das Führungswagengehäuse (48) eingeschoben und dort befestigt sind.

5. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine radial innere Führungsfläche (96) der Wälzkörper­ bogenführung (46) an dem Führungswagengehäuse (48) ange­ bracht ist und weitere, vorzugsweise alle weiteren, Füh­ rungsflächen (98) der Wälzkörperbogenführung (46) an der Umlenkplatte (64) angebracht sind.

6. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Seitenteil (50) mit der mindestens einen Endplatte (52) einstückig hergestellt ist.

7. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Seitenteil (50) zusammen mit der mindestens einen Endplatte (52) aus gieß- oder spritzbarem Material, insbesondere Kunststoff, einstückig hergestellt ist.

8. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkplatte (64) aus gieß- oder spritzbarem Mate­ rial, vorzugsweise einstückig, hergestellt ist, insbeson­ dere aus Kunststoff.

9. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagenkörper (62) als ein Profilkörper ausgeführt ist, welcher - in Schnittebenen orthogonal zur Achsrich­ tung betrachtet - im wesentlichen über seine gesamte zur Achsrichtung parallele Längserstreckung konstantes Profil besitzt.

10. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörperrücklaufführung (44) durch zusammenwir­ kende Rücklaufführungsflächen (90, 92) des Wagenkörpers (62) und des Führungswagengehäuses (48) ge­ bildet ist.

11. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Führungswagengehäuse (48), an dem Wagenkörper (62) oder/und an der Umlenkplatte (64) Positionierungs­ flächen (56, 58, 60, 66, 68, 74, 76, 78) angeformt sind, welche beim Einbau des Wagenkörpers (62) bzw. der Umlenkplatte (64) in das Führungswagengehäuse (48) für eine funktions­ gerechte Positionierung dieser Teile relativ zueinander sorgen.

12. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung des Führungswagens (20) mit mindestens einem Paar von Wälzkörperumläufen (32), die zu beiden Seiten einer Führungsschiene (10) liegen, und bei Ausfüh­ rung des Führungswagengehäuses (48) in Form eines Recht­ eckrahmens mit zwei Seitenteilen (50) und zwei Endplatten (52) durch die Seitenteile (50) und die Endplatten (52) ein Positionierungsschacht (54) gebildet ist, welcher die Einführung des Wagenkörpers (62) oder/und der Umlenkplatte (64) in einer Einführungsrichtung gestattet, welche Ein­ führungsrichtung annähernd orthogonal zur Schienenachse (12) und zu einer Schleifenebene der Wälzkörperumläufe (32) ist.

13. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Führungswagengehäuse (48) ein Positionierungs­ schacht (54) für den Wagenkörper (62) und für mindestens eine Umlenkplatte (64) ausgebildet ist, daß dieser Posi­ tionierungsschacht (54) der Einführung des Wagenkörpers (62) und mindestens einer Umlenkplatte (64) im Sinne einer Annäherung an die Achse (12) dienende Einführungsflächen (56, 58) und eine die Einführung begrenzende Bodenfläche (60) besitzt und daß an der Bodenfläche (60) mindestens ein Umlenkstück (94) einer Wälzkörperbogenführung (46) vorzugsweise einstückig angebracht ist, welches eine zu einer Schleifenebene eines zugehörigen Wälzkörperumlaufs (32) im wesentlichen orthogonale radial innere Bogenfüh­ rungsfläche (96) für diesen Wälzkörperumlauf (32) bildet.

14. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in einer dem Wagenkörper (62) zugekehrten Anlagefläche (66) einer Umlenkplatte (64) eine teilbogenförmige Füh­ rungsrinne (98) für die Wälzkörper (34) einer Bogenwälz­ körperreihe (40) versenkt angeordnet ist, welche im we­ sentlichen konzentrisch zu der Bogenführungsfläche (96) ist.

15. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umlenkplatte (64) als Teil der Wälzkörperbogen­ führung (46) eine Umlenkzunge (104) angeformt ist, welche im wesentlichen tangential auf eine zugehörige tragende Wälzkörperlaufbahn (18-18′) der Führungsschiene (10) zu­ läuft.

16. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (34) der tragenden Wälzkörperreihe (36) an dem Führungswagen (20) auch dann gegen Verlust gesi­ chert sind, wenn der Führungswagen (20) von der Führungs­ schiene (10) abgezogen ist.

17. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (34) der tragenden Wälzkörperreihe (36) in dem Führungswagen (20) durch mindestens einen Siche­ rungssteg (108) gegen Verlust gesichert sind, welcher sich im wesentlichen parallel zur Achse (12) der Führungs­ schiene (10) erstreckt.

18. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungssteg (108) gesondert von der Umlenk­ platte (64) und dem Führungswagengehäuse (48) hergestellt ist.

19. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungssteg (108) an mindestens einem seiner Enden mit einem zur Achse (12) im wesentlichen orthogona­ len Befestigungsschenkel (112) versehen ist, welcher an einem zur Achse (12) im wesentlichen orthogonalen Teil des Führungswagens (20) sicherbar ist, vorzugsweise einer Endplatte (52).

20. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungssteg (108) mit zwei Befestigungsschen­ keln (112) im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist.

21. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 17-20, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungssteg (108) zwischen einer Sicherungs­ stellung (Fig. 2) und einer Kugeleinfüllstellung (Fig. 6) im wesentlichen orthogonal zur Achse (12) verstellbar ist.

22. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß für den Befestigungsschenkel (112) an der Endplatte (52) neben einer der Sicherungsstellung (Fig. 2) des Si­ cherungsstegs (108) entsprechenden ersten Rastposition eine der Kugeleinfüllstellung (Fig. 6) des Sicherungsstegs (108) entsprechende zweite Rastposition vorgesehen ist.

23. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsschenkel (112) von der zweiten Rastpo­ sition (Fig. 6) in die erste Rastposition (Fig. 2) durch Druckeinwirkung überführbar ist und in der ersten Rastpo­ sition (Fig. 2) selbsttätig verrastet.

24. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 17-23, dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Wälzkörperlaufbahn (18-18′) von zwei Teillaufbahnen (18, 18′) gebildet ist, welche durch eine Aufnahmenut (110) für den Sicherungssteg (108) voneinander getrennt sind.

25. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 17-24, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungssteg (108) im Übergangsbereich von der tragenden Wälzkörperreihe (36) zu einer Bogenwälzkörper­ reihe (40) über eine Außenfläche einer Umlenkzunge (104) für die Wälzkörper (34) verläuft, welche Außenfläche einer Umlenkfläche (106) der Umlenkzunge (104) abgekehrt ist.

26. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 17-23, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sicherungsstege (162′b, 162′′b) an der lasttragen­ den Wälzkörperreihe (36) beidseits ihrer Berührungslinie mit der lasttragenden Wälzkörperlaufbahn (18b) der Füh­ rungsschiene (10) anliegen.

27. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-26, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Seitenteil (50) des Führungswagengehäuses (48) eine Längsdichtung (150) in dichtender Position ge­ genüber der Führungsschiene (10) angebracht ist.

28. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-27, dadurch gekennzeichnet, daß an einer von dem Wagenkörper (62) abgewandten Seite der Endplatte (52) mindestens eine Dichtungsanordnung (134) in Dichtungsposition gegenüber einem Profil der Führungsschiene (10) angebracht ist.

29. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (134) als Dichtplatte mit einer an dem Profil der Führungsschiene (10) anliegenden Dicht­ lippe (136) ausgebildet ist.

30. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-29, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagenkörper (62) oder/und die Umlenkplatte (64) durch Schnappverbindungsmittel (86, 88) an dem Führungs­ wagengehäuse (48) gesichert sind.

31. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkplatte (64) unmittelbar an einer Endplatte (52) durch Schnappverbindungsmittel (86, 88) gesichert ist und ihrerseits die Sicherung des Wagenkörpers (62) inner­ halb des Führungswagengehäuses (48) durch den Wagenkörper (62) übergreifende Vorsprünge (70) übernimmt.

32. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 28-31, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (134) an dem Führungswagenge­ häuse (48) durch Schnappverbindungsmittel (138, 140) gesi­ chert ist.

33. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-32, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagenkörper (62) zur Anbringung einer durch ihn längs der Führungsschiene (10) geführten Baueinheit ausge­ bildet ist.

34. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wagenkörper (62) mindestens eine über das Füh­ rungswagengehäuse (48) vorspringende Anlagefläche (24) für die Baueinheit ausgebildet ist.

35. Linearführungseinrichtung umfassend eine Führungsschiene (10) mit einer Achse (12) und mindestens einem auf dieser Führungsschiene (10) in Richtung der Achse (12) bewegli­ chen Führungswagen (20), welcher unter Vermittlung minde­ stens eines endlosen Wälzkörperumlaufs (32) an der Füh­ rungsschiene (10) geführt ist,
dieser Wälzkörperumlauf (32) bestehend aus einer tragenden Wälzkörperreihe (36) in gleichzeitigem Eingriff mit einer tragenden Wälzkörperlaufbahn (18-18′) der Führungsschiene (10) und einer tragenden Wälzkörperlaufbahn (42) des Führungswagens (20), aus einer rücklaufenden Wälzkörperreihe (38) in einer Wälzkörperrücklaufführung (44) des Führungswagens (20) und aus Bogenwälzkörperreihen (40), welche die tragende Wälzkörperreihe (36) und die rücklaufende Wälzkörperreihe (38) an deren Enden miteinander ver­ binden und in Wälzkörperbogenführungen (46) des Füh­ rungswagens (20) geführt sind,
wobei die Wälzkörper (34) der tragenden Wälzkörperreihe (36) auch dann gegen Verlust gesichert sind, wenn der Führungswagen (20) von der Führungsschiene (10) abgezogen ist, und wobei zur Sicherung dieser Wälzkörper (34) minde­ stens ein Sicherungssteg (108) vorgesehen ist, welcher sich parallel zur Achsrichtung der Führungsschiene (10) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungssteg (108) zwischen einer Sicherungs­ stellung (Fig. 2) und einer Kugeleinfüllstellung (Fig. 6) verstellbar ist, gewünschtenfalls in Verbindung mit minde­ stens einem weiteren Merkmal der Ansprüche 1-34.