DE69012741T2 - Linearführung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Linearführungseinrichtungen und insbesonders eine Linearführungseinrichtung mit einer geraden Führungsschiene und einem beweglichen Körper, der beweglich auf die Führungsschiene aufgesetzt ist.
• In der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen sind die Bezeichnungen "vorwärts", "rückwärts", "rechts" und "links" jeweils auf die Bewegungsrichtung des beweglichen Körpers bezogen.
• Die EP 0 379 827 A1, die gemäss Art. 54, § 3, zum Stand der Technik gehört, soweit sie mit der am 25. Januar 1989 eingereichten dazugehörigen Prioritätsanmeldung identisch ist, beschreibt eine Linearführungseinrichtung der vorbeschriebenen Art mit einer geraden Führungsschiene und einem beweglichen Block, der im wesentlichen die Querschnittsform eines umgekehrten U aufweist und zwei Schenkel auf gegenüberliegenden Seiten der Führungsschiene besitzt. In jedem dieser Schenkel sind wenigstens zwei Kugelumlaufkanäle in der Form einer Schleife ausgebildet, wobei eine Anzahl von Kugeln in den Kanälen umlaufend und rollend zwischen dem beweglichen Block und der Führungsschiene beweglich angeordnet sind. Der bewegliche Block umfasst eine Endkappe an jedem seiner gegenüberliegenden Enden sowie ein Zwischenglied. Die Kugelumlaufkanäle weisen auf nutförmige Vorwärtsbahnen, die teilweise durch eine Halterung in einer Seite der Schenkel des Blockzwischenglieds gegenüber der Führungsschiene ausgebildet sind, kugelförmige Rückwärtsbahnen in den Schenkeln ausserhalb der Vorwärtsbahnen sowie Umkehrbahnen, die jeweils hergestellt sind durch Einfügen eines Führungsglieds in jede der Endkappen des Blocks und Verbinden der entsprechenden Enden der Vorwärts- und Rückwärtsbahnen.
• Bewegliche Blöcke der vorbeschriebenen Art sind von komplizierter Konstruktion und weisen insbesondere separat hergestellte Endkappen, Zwischenglieder, Halterungen an den entsprechenden Seiten sowie Führungsglieder in den gegenüberliegenden Enden auf, die zu einem Block zusammengesetzt werden müssen. So wird beispielsweise in der vorerwähnten europäischen Patentanmeldung die Ausbildung eines Schenkelbereichs an der unteren Seite der Kugelumlaufkanäle, eines Schenkelbereichs ausserhalb der Rückwärtsbahn, der Halterung sowie der Führungsglieder als eine zusammenhängende Einheit beschrieben. Nach dieser Druckschrift (Figur 8) sind die unteren Endabschnitte der Führungsglieder mit den übrigen Elementen einteilig zu einer solchen zusammenhängenden Einheit verbunden.
• Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Ausschaltung des vorbeschriebenen Problems und die Schaffung einer aus einer geringeren Anzahl von Teilen bestehenden Linearführungseinrichtung, die in einer geringeren Zahl von Arbeitsschritten zusammengebaut werden kann.
• Die vorliegende Erfindung sieht vor die Schaffung einer Linearführungseinrichtung mit einer geraden Führungsschiene und einem beweglichen Körper, der beweglich auf die Führungsschiene aufgesetzt ist und einen beweglichen Block umfasst, der im wesentlichen die Querschnittsform eines umgekehrten U aufweist und zwei Schenkel auf gegenüberliegenden Seiten besitzt, welche Schenkel jeweils mit wenigstens zwei Kugelumlaufkanälen, einem oberen und einem unteren, in der Form einer Schleife versehen sind, und einer Anzahl von Kugeln, die durch die Kanäle umlaufend und rollend zwischen dem beweglichen Block und der Führungsschiene beweglich sind, welcher bewegliche Block eine Endkappe an jedem seiner gegenüberliegenden Enden sowie ein Zwischenglied in dem übrigen Bereich umfasst, wobei die Kugelumlaufkanäle nutförmige Vorwärtsbahnen, die teilweise durch eine Halterung in einer Seite der Schenkel des Blockzwischenglieds gegenüber der Führungsschiene ausgebildet sind, bohrungsförmige Rückwärtsbahnen in den Schenkeln ausserhalb der Vorwärtsbahnen sowie Umkehrbahnen aufweisen, die jeweils hergestellt sind durch Einfügen eines Führungsglieds in jede der Endkappen des Blocks und Verbinden der entsprechenden Enden der Vorwärts- und Rückwärtsbahnen, wobei das Zwischenglied des Blocks in einen Käfig mit etwa U-förmigem Querschnitt und einen zentralen Hauptbereich unterteilt ist, welcher Käfig als eine zusammenhängende Einheit einen Schenkelbereich auf der unteren Seite des unteren Kugelumlaufkanals, einen Schenkelbereich ausserhalb der Rückwärtsbahn des unteren Kugelumlaufkanals, die Halterung und die Führungsglieder in gegenüberliegenden Enden des Zwischenglieds umfasst, wobei die unteren Bereiche der Führungsglieder einstückig mit dem Schenkelbereich an der unteren Seite des unteren Umlaufkanals und die Bereiche der Führungsglieder zwischen den oberen und unteren Umlaufkanälen einstückig mit dem Schenkelbereich auf der äusseren Seite der Rückwärtsbahn und mit der Halterung ausgebildet sind.
• Erfindungsgemäss sind der Bereich auf der unteren Seite des Kugelumlaufkanals, der Bereich ausserhalb der Rückwärtsbahn, die Halterung und die Führungsglieder in den gegenüberliegenden Enden, die als Bestandteile eines jeden Schenkels des Blockzwischenglieds vorgesehen sind, als zusammenhängende Einheit in Form eines Käfigs ausgebildet, so dass die Zahl der Bauteile der Vorrichtung wie auch die Anzahl der für den Zusammenbau erforderlichen Schritte reduziert sind. Insbesonders aufgrund der einstückigen Anordnung lassen sich die Führungsglieder auf einfache Weise einbauen und ist die Halterung einfach durch Aufsetzen der Führungsglieder auf die Endkappen montierbar, ohne dass Bolzen oder Schrauben erforderlich sind. Damit wird die Anzahl der Bauteile und der Montageschritte verringert.
• Die Erfindung sei nunmehr im einzelnen beschrieben mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen.
• Es bedeutet:
• Figur 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, d.h. einer Linearführung, im zusammengebauten Zustand;
• Figur 2 eine Schnittansicht auf der Linie II-II in Figur 1;
• Figur 3 eine Schnittansicht auf der Linie III-III in Figur 1;
• Figur 4 eine Schnittansicht auf der Linie IV-IV in Figur 1;
• Figur 5 eine Schnittansicht auf der Linie V-V in Figur 1;
• Figur 6 eine Ansicht der Linearführung in auseinandergezogener Darstellung; und
• Figur 7 eine Ansicht der Innenseite einer Endkappe in der Längsachse der Vorrichtung gesehen.
• Wie nunmehr aus den Figuren 1 bis 5 ersichtlich, die eine Linearführung in zusammengebauten Zustand zeigen, umfasst die Führungsvorrichtung eine gerade Führungsschiene A und einen beweglichen Körper B, der beweglich auf die Führungsschiene aufgesetzt ist.
• Als Führungsschiene A findet eine Schiene Verwendung, die einen im wesentlichen rechteckigen Querschnittaufweist und deren vier Eckbereiche teilweise eine Zylinderfläche bilden. An ihrer rechten bzw. linken Seite ist die Schiene A mit in Längsrichtung verlaufenden flachen Nuten 1 versehen. Kugelführungsflächen 2, 3 von kreisbogenförmigem Querschnitt befinden sich ober- bzw. unterhalb der Nut 1 auf jeder Seite.
• Der bewegliche Körper B umfasst einen beweglichen Block 4, der im wesentlichen die Querschnittsform eines umgekehrten U aufweist und auf die Schiene A aufgesetzt ist, wobei eine Anzahl von Kugeln 7 durch jeden der in dem beweglichen Block 4 ausgebildeten schleifenförmigen Umlaufkanäle 5, 6 umlaufend und rollend zwischen dem Block und jeder der Führungsflächen 2, 3 beweglich sind.
• Der zusammengesetzte bewegliche Block 4 umfasst an seinem vorderen bzw. hinteren Ende ein Paar Endkappen 8 und ein Zwischenglied 9 in dem übrigen Bereich. Jede der Endkappen 8 und das Zwischenglied 9 besitzen Schenkel 10, 11 auf gegenüberliegenden Seiten sowie Verbindungsabschnitte 12, 13, die jeweils die oberen Enden der gegenüberliegenden Schenkel 10 bzw. 11 verbinden. Der bewegliche Block 4 weist in den zylindrischen Abschnitten der Führungsschiene A entsprechend abgerundete Eckbereiche auf.
• Wie nachfolgend im einzelnen beschrieben, liegen die Kugelumlaufkanäle 5, 6 in unterschiedlichen Höhen, d.h. auf oberen bzw. unteren Ebenen, in den Schenkeln 10, 11 des beweglichen Blocks 4 zu beiden Seiten desselben. Jeder Schenkel 11 des Blockzwischenglieds 9 ist auf seiner seitlichen Innenfläche gegenüber der Schiene A mit zwei oberen und unteren Nuten 14, 15 versehen, die einen kreisbogenförmigem Querschnitt aufweisen und den Führungsflächen 2, 3 der Schiene A gegenüberliegend angeordnet sind. Zwischen den oberen und unteren Nuten 14, 15 befindet sich eine Halterung 16. Die obere Nut 14 und der obere Bereich der Halterung 16 bilden eine obere Vorwärtsbahn 17, die untere Nut 15 und der untere Bereich der Halterung 16 eine untere Vorwärtsbahn 18. Jeder Schenkel 11 des Zwischenglieds 9 weist zwei bohrungsförmige Rückwärtsbahnen 19, 20 (eine obere und eine untere Bahn) ausserhalb der entsprechenden Vorwärtsbahnen 17, 18 auf. Eine obere halbkreisförmige Umkehrbahn 21 befindet sich zwischen jedem Schenkel 10 einer jeden der Endkappen 8 und dem der Kappe benachbarten Ende des Zwischenglieds 9 und verbindet die entsprechenden Enden der oberen Vorwärtsbahn 17 und der oberen Rückwärtsbahn 19. Der obere Umlaufkanal 5 wird gebildet durch die Vorwärtsbahn 17, die Rückwärtsbahn 19 und die Umkehrbahnen 21 an den jeweiligen Enden des Glieds 9. Entsprechend ist zwischen jedem Schenkel 10 einer jeden der Endkappen 8 und dem der Kappe benachbarten Ende des Zwischenglieds 9 eine halbkreisförmige Umkehrbahn 22 zur Verbindung der entsprechenden Enden der unteren Vorwärtsbahn 18 und der unteren Rückwärtsbahn 20 angeordnet. Der untere Umlaufkanal 6 wird gebildet durch die Vorwärtsbahn 18, die Rückwärtsbahn 20 und die Umkehrbahnen 22 an den jeweiligen Enden des Glieds 9.
• Kugeln 7 sind in jedem der Umlaufkanäle 5, 6 eingelagert, wobei die in den Vorwärtsbahnen 17 der oberen Umlaufkanäle 5 befindlichen Kugeln 7 in Berührung mit den oberen Führungsflächen 2 der Schiene A an ihren gegenüberliegenden Seiten und die in den Vorwärtsbahnen 18 der unteren Umlaufkanäle 6 befindlichen Kugeln 7 in Berührung mit den unteren Führungsflächen 3 der Schiene A an ihren gegenüberliegenden Seiten stehen.
• Ein Vorsprung 23 gegenüber der Nut 1 der Schiene A ist seitlich auf der inneren Seite eines jeden der Schenkel 10 der Endkappe 8 an jedem Ende des beweglichen Blocks 4 angeordnet.
• Beim Verfahren des beweglichen Blocks 4 entlang der Schiene A laufen die Kugeln 7 unter Abrollen auf jeder Führungsfläche 2 (3) der Schiene A wie folgt durch jeden der Umlaufkanäle 5 (6) um: Während der Bewegung des Blocks 4 rollen die Kugeln 7 in der Vorwärtsbahn 17 (18) des Kanals 5 (6) entlang der Führungsfläche 2 (3) der Schiene A rückwärts und treten so nacheinander in die Umkehrbahnen 21 (22) ein, wodurch die in den Umkehrbahnen 21 (22) befindlichen Kugeln 7 nacheinander in die Rückwärtsbahnen 19 (20) gelangen. Die in der Rückwärtsbahn 19 (20) vorhandenen Kugeln 7 rollen nacheinander in die Vorwärtsbahn 17 (18).
• Wie aus Figur 6 ersichtlich, besteht der bewegliche Block 4 aus zwei Endkappen 8, einem zentralen Hauptbereich 24 und zwei Käfigen 25.
• Aus Figur 7 ist zu ersehen, dass jeder Schenkel 10 der Endkappe 8 an seiner inneren Oberfläche mit einer über seine gesamte seitliche Breite verlaufenden Nut 26 versehen ist. Eine in der Längsachse des Blocks 4 nach innen vorspringende Rippe 27 befindet sich unterhalb der Nut 26. Die die Nut 26 bildenden oberen und unteren Wandungen sind mit leicht grösser werdendem Zwischenabstand nach innen abgeschrägt. Die in Längsrichtung des Blocks nach innen gerichtete untere Oberfläche der Nut 26 ist mit flachen oberen und unteren Ausnehmungen 28, 29, die jeweils kreisbogenförmig ausgebildet sind, versehen. Ein Ausschnitt 31 in Form einer halbkreisförmigen Nut befindet sich an der Oberseite der Rippe 27 in einem seitlichen Zwischenbereich derselben. Die innere Oberfläche des Schenkels 10 ist weiterhin mit einer halbkreisförmigen Vertiefung 30 oberhalb der Nut 26 versehen, die über ihr unteres Ende mit dieser in Verbindung steht. Der Endkappenverbindungsabschnitt 12 weist in seinem seitlichen Mittelbereich eine Schmiernippel-Montageöffnung 50 auf, die sich in Längsrichtung des Blocks 4 durch den Abschnitt 12 erstreckt. Ein Schmiernippel (nicht dargestellt) ist im äusseren Ende der Montageöffnung 50 befestigt. Die innere Oberfläche der Endkappe 8 ist mit Schmierstoffzufuhrnuten 51 versehen, die jeweils an einem Ende mit den Nippelmontageöffnungen 50 und an ihrem anderen Ende mit der Nut 26 in Verbindung stehen. Die Endkappe 8 weist darüberhinaus durch die entsprechenden Enden des Verbindungsabschnitts 12 verlaufende Bohrungen 35 auf, in welche Bolzen (nicht dargestellt) zur Befestigung der Endkappe 8 auf dem mittleren Hauptbereich 24 eingesetzt werden.
• Jeder Käfig 25 ist in der Form einer zusammenhängenden Einheit vorgesehen, die aus einer den unteren Bereich des Schenkels 11 des Blockzwischenglieds 9 bildenden waagerechten Platte 11a, einer den ausserhalb der Rückwärtsbahnen 19, 20 befindlichen Schenkel 11 bildenden senkrechten Platte 11b, der Halterung 16 sowie Führungsgliedern 32 an den entsprechenden Enden des Glieds 9 jeweils in der Form eines Stiels von halbkreisförmigem Querschnitt besteht. Eine Abtreppung 44 ist in der unteren Oberfläche der waagerechten Platte 11a an deren seitlicher Innenkante vorgesehen, auf der ein Dichtungsglied 45 aus einem Material mit gummiähnlicher Elastizität mit einem Kleber (nicht dargestellt) befestigt ist, wobei die Spitze dieses Dichtungsglieds 45 gleitend in Berührung mit der Seitenfläche der Führungsschiene A unterhalb der unteren Führungsfläche 3 steht. Das Dichtungsglied 45 verhindert das Austreten von Schmierstoff und das Eindringen von Fremdkörpern von aussen. Die senkrechte Platte 11b erstreckt sich von der seitlichen Aussenkante der waagerechten Platte 11a aus nach oben. Die Stiele 11c sind einstückig mit den vorderen und hinteren Enden der senkrechten Platte 11b ausgebildet. Die senkrechte Platte 11b weist eine schräge obere Oberfläche 33 auf, die schräg nach aussen und seitwärts gerichtet ist. Die Halterung 16 ist in der Form einer senkrechten Platte vorgesehen und durch Verbindungsabschnitte 34 an ihrem vorderen und hinteren Ende mit den entsprechenden Stielen 11c zu einer zusammenhängenden Einheit verbunden. Die Halterung 16 befindet sich über der seitlichen Innenkante der waagerechten Platte 11a. Die Führungsglieder 32 sind einstückig mit den entsprechenden vorderen und hinteren Enden der waagerechten Platte 11a ausgebildet, verlaufen nach oben und weisen untere Bereiche auf, die von den vorderen und hinteren Enden dieser Platte 11a nach aussen vorstehen. Bezogen auf die Längsrichtung des Blocks 4 hat die äussere Seite eines jeden Führungsglieds 32 eine zylindrische Fläche 32a und die innere Seite eine glatte Fläche 32b. Das Führungsglied 32 ist im Bereich eines senkrechten Zwischenteils mit dem Verbindungsabschnitt 34 einstückig ausgebildet. Die glatte Fläche 32b des Führungsglieds 32 ist bündig mit den inneren Flächen des Stiels 11c und des Verbindungsabschnitts 34. Bezogen auf die Längsrichtung besitzt der Verbindungsabschnitt 34 eine mit der Aussenfläche des Stiels 11c bündige glatte äussere Fläche 34a ausserhalb der zylindrischen Fläche 32a des Führungsglieds 32. In der glatten Fläche 34a befindet sich eine Schmierstoffzufuhrnut 46 mit einer oberen Öffnung an der oberen Oberfläche des Verbindungsabschnitts 34 und einer unteren Öffnung an der unteren Oberfläche desselben, wobei diese Schmierstoffzufuhrnut 46 nicht in beiden Verbindungsabschnitten 34 vorhanden zu sein braucht, sondern in nur einer derselben. Die Unterkante der Halterung 16 ist in einem vorgegebenen Abstand von der seitlichen inneren Kante der waagerechten Platte 11a abgesetzt. Die Innenkante der waagerechten Platte 11a weist eine Kugelführungsfläche 36 auf. Ausserdem sind die Ober- und Unterkanten der Halterung 16 mit Kugelführungsflächen 37, 38 versehen. Eine weitere Kugelführungsfläche 42 befindet sich im Verbindungsabschnitt zwischen der waagerechten Platte 11a und der senkrechten Platte 11b. Zusätzliche Kugelführungsflächen bilden die oberen und unteren Oberflächen des Verbindungsabschnitts 34. Um die Seiten eines jeden Führungsglieds 32 nach aussen (in Längsrichtung des Blocks) herum verlaufend bilden die zylindrische Fläche 32a des Führungsglieds 32, die oberen und unteren Oberflächen des Verbindungsabschnitts 34, die seitliche Innenfläche des Stiels 11c und die seitliche Innenläche der Halterung 16 Kugelführungsbereiche 47, 48, die zum Teil die Umkehrbahnen 21, 22 darstellen. Die seitliche Breite des äusseren Endes (bezogen auf die Längsrichtung des Blocks) einer jeden dieser Kugelführungsbereiche 47, 48 ist grösser als der Durchmesser der Kugeln 7, jedoch nicht grösser als das Dreifache des Kugeldurchmessers.
• Der zentrale Hauptbereich 24 umfasst die gegenüberliegenden Schenkel 11 des Zwischenglieds 9 ausser den Käfigen 25, d.h. Kerne 11d, und den mit diesen Kernen 11d einteilig ausgebildeten Verbindungsabschnitt 13. Die Länge des Hauptbereichs 24 ist geringfügig kürzer als der Abstand zwischen den glatten Flächen 32b der vorderen und hinteren Führungsglieder 32 des Käfigs 25. Die die obere Vorwärtsbahn 17 bildende Nut 14 befindet sich im oberen Bereich der seitlichen Innenfläche eines jeden Kerns 11d. Die Nut 15, welche die untere Vorwärtsbahn 18 bildet, ist im unteren Bereich der gleichen Fläche angeordnet. Eine die obere Rückwärtsbahn 19 bildende Bohrung 39 verläuft durch den Kern 11d seitlich ausserhalb der Nut 14 und leicht unterhalb derselben. Eine seitlich und nach unten mündende Nut 40, welche die untere Rücklaufbahn 20 bildet, ist im Kern 11d seitlich ausserhalb und geringfügig über der unteren Nut 15 angeordnet. Die Wandung des Kerns, welche die Nut 40 bildet und seitlich nach aussen verläuft, weist eine schräge Oberfläche 41 auf, die schräg nach innen und zur Seite gerichtet ist. Eine Schraubenbohrung 53 ist im rechten und linken Ende des Verbindungsabschnitts 13 des mittleren Hauptbereichs 24 angeordnet.
• Der Hauptbereich 24 und die Käfige 25 sind mit jedem Kern 11d des Hauptbereichs 24 in einem Raum zusammengebaut, der gebildet wird von der senkrechten Platte 11b, der Halterung 16, den vorderen und hinteren Führungsgliedern 32 und den Verbindungsabschnitten 34 eines jeden Käfigs 25. Dementsprechend stehen die untere Oberfläche des Kerns 11d in Berührung mit der oberen Oberfläche der waagerechten Platte 11a zwischen den Führungsgliedern 32 und die vorderen und hinteren Enden in Berührung mit den glatten Flächen 32b der vorderen und hinteren Führungsglieder 32 und den inneren glatten Flächen der Verbindungsabschnitte 34. Weiter ist der seitliche äussere Bereich des Kerns 11d zwischen die vorderen und hinteren Stiele 11c eingepasst und steht die schräge Oberfläche 41 des Kerns 11d in innigem Kontakt mit der schrägen Oberfläche 33 der senkrechten Platte 11b. Die untere Nut 40 eines jeden Kerns 11d und die Führungsfläche 42 im Bereich der Verbindungsstelle zwischen der waagerechten Platte 11a und der senkrechtne Platte 11b bilden die untere Rückwärtsbahn 20. Die seitliche innere Oberfläche des Kerns 11d steht in Berührung mit der Halterung 16. Die obere Nut 14 des Kerns 11d und die obere Führungsfläche 37 der Halterung 16 bilden die obere Vorwärtsbahn 17, während die untere Vorwärtsbahn 18 von der unteren Nut 15 des Kerns 11d, den Führungsflächen 36, 38 der waagerechten Platte 11a und der Unterkante der Halterung gebildet wird.
• In diesem Zustand werden die Endkappen 8 an den gegenüberliegenden Enden des Hauptbereichs 24 und der Käfige 25 wie folgt befestigt: Halterung 16, Stiel 11c und Verbindungsabschnitt 34 eines jeden Käfigs 25 werden in die Nut 26 einer jeden Endkappe 8 so eingepasst, dass der Stiel 11c und die äussere glatte Fläche 34a des Verbindungsabschnitts 34 am Grund der Nut 26 in der Endkappe 8 anliegen, wodurch die Stirnfläche des Verbindungsabschnitts 12 der Endkappe 8 mit der Stirnfläche des Hauptbereichs 24 in Kontakt gelangt. Die Endkappe 8 wird am Hauptbereich 24 mit Bolzen oder dergleichen befestigt, die in die Bohrungen 35 der Endkappe eingesetzt und in die Schraubenbohrungen 53 im Hauptbereich eingeschraubt werden. In dieser Phase wird der Käfig 25 montiert, indem jedes Käfigende in die Nut 26 der Endkappe 8 eingesetzt wird, wobei jeder Käfig 25 einfach durch Befestigen der Endkappen auf die gegenüberliegenden Enden des Hauptbereichs 24 gesichert wird. Nachdem so jede der Endkappen 8 installiert wurde, passt der untere Bereich eines jeden der Führungsglieder 32 des Käfigs 25 in den in der Rippe 27 der Endkappe 8 befindlichen Ausschnitt 31 und der obere Bereich derselben in die Vertiefung 30 der Kappe 8 ein. Jede obere Umkehrbahn 21 wird gebildet durch den oberen Bereich des Führungsglieds 32, den oberen Kugelführungsbereich 47 des Verbindungsabschnitts und die obere Ausnehmung 28 der Endkappe 8 und zur Ausbildung des oberen Kugelumlaufkanals 5 in Verbindung mit den oberen Vorwärts- und Rückwärtsbahnen 17, 19 gehalten. Weiter wird jede untere Umkehrbahn 22 gebildet durch den unteren Bereich des Führungsglieds 32, den unteren Kugelführungsbereich 48 des Verbindungsabschnitts 34 und die untere Ausnehmung 29 der Endkappe 8 und zur Ausbildung des unteren Kugelumlaufkanals 6 in Verbindung mit den unteren Vorwärts- und Rückwärtsbahnen 18, 20 gehalten.
• Die Kugeln 7 werden wie folgt in die Umlaufkanäle 5, 6 eingesetzt: Zunächst wird eine der Endkappen 8 am Hauptbereich 24 angebracht und werden die Käfige 25 jeweils an einem Ende fixiert. Von den Kugelführungsbereichen 47, 48 in den oberen und unteren Oberflächen des Verbindungsabschnitts 34 eines jeden Käfigs 25 an den Seiten des Führungsglieds 32 am anderen Ende aus werden Kugeln 7 in die oberen und unteren Vorwärtsbahnen 17, 18 sowie die oberen und unteren Rückwärtsbahnen 19, 20 eingesetzt. Die jeweils überzähligen Kugeln 7 werden provisorisch mit Fett in den Kugelführungsbereichen 47, 48 sowie am Führungsglied 32 gehalten. In dieser Phase wird die andere Endkappe 8 auf die anderen Enden des Hauptbereichs 24 und der Käfige befestigt.
• Nachdem der bewegliche Block 4 wie vorbeschrieben zusammengebaut wurde, steht die Umkehrbahn 21 des oberen Umlaufkanals 5 über die in der inneren glatten Fläche 34a des Verbindungsabschnitts 34 mit der Umkehrbahn 22 des unteren Umlaufkanals 6 in Verbindung, so dass dem oberen Umlaufkanal 5 zugeführter Schmierstoff über die Nut 46 auch zu dem unteren Kanal 6 gelangt. Genauer gesagt fliesst der über den Nippel in der Montageöffnung 50 eingebrachte Schmierstoff durch die Zufuhrnut 51 in die obere Umkehrbahn 21 und schliesslich zum oberen Umlaufkanal 5. Der in die obere Umkehrbahn 21 eingebrachte Schmierstoff geht durch die in der glatten Fläche 34a des Verbindungsabschnitts 34 ausgebildete Nut 46, tritt in die untere Umkehrbahn 22 ein und wird dem unteren Umlaufkanal 6 zugeführt. Wird die Laufrichtung der Kugeln 7 umgekehrt, so wird die radial aussenliegende Seite des die Umkehrbahn bildenden Bereichs einer starken Spannung ausgesetzt, die radial innenliegende Seite jedoch nicht. Die Schmierstoffzufuhrnut 46 befindet sich in der äusseren glatten Fläche 34a des Käfigverbindungsabschnitts 34, d.h. auf der radial innenliegenden Seite, die keiner hohen Spannung ausgesetzt ist, so dass die glatte Richtungsumkehr der Kugeln 7 nicht beeinträchtigt wird.
• Bei der vorbeschriebenen Konstruktion sind die Führungsglieder 32 einteilig mit dem Käfig 25 ausgebildet und somit einfach zu installieren, und ist die Halterung 16 auf einfache Weise dadurch einbaubar, dass die gegenüberliegenden Enden des Käfigs 25 an den Endkappen 8 befestigt werden, ohne dass Bolzen oder Schrauben hierzu erforderlich wären. Weiterhin ist der untere Bereich des Führungsglieds 32 einteilig mit der waagerechten Platte 11a hergestellt und ein Zwischenglied des Führungsglieds 32 einteilig mit dem Stiel 11c und der Halterung 16 ausgebildet, so dass das Führungsglied 32 sogar in seiner dünneren Ausführung die erforderliche Festigkeit bietet.
• Der Käfig 25 besteht üblicherweise aus synthetischem Harz, so dass ein Zwischenbereich der senkrechten Platte 11b mit Wahrscheinlichkeit einer seitlich nach aussen gerichteten Verformung ausgesetzt würde, wenn die gegenüberliegenden Enden des Käfigs 25 nur auf die Endkappen 8 fixiert wären. Die schräge obere Oberfläche 33 der senkrechten Platte 11b jedoch, die schräg nach aussen gerichtet ist, steht mit der schräg nach innen gerichteten Oberfläche 41 des mittleren Hauptbereichs 24 in Kontakt. Hierdurch wird die Verformung des Zwischenbereichs des Käfigs nach aussen selbst dann verhindert, wenn ein Zwischenbereich des Käfigs 25 beispielsweise mittels einer Schraube am Hauptbereich 24 befestigt ist. Dadurch ergibt sich, dass die Kugeln 7 glatt und mit geringerem Widerstand rollend umlaufen können.
• Da die Führungsschiene A mit zylindrischen Bereichen ausgebildet ist, kann die Vorrichtung als eine Art "Kugelverzahnung" eingesetzt werden. Die Schenkel des beweglichen Blocks 4 weisen abgerundete Eckbereiche entsprechend den zylindrischen Bereichen der Führungsschiene A auf, was den Schenkeln 11 eine höhere Steifigkeit gegen horizontale Bewegungen verleiht, so dass die Führung als Präzisionsvorrichtung einsetzbar ist.
• Die Vorwärtsbahn 17 (18) und die Rückwärtsbahn 19 (20) liegen in unterschiedlichen Höhen. Genauer gesagt ist die Vorwärtsbahn 17 des oberen Kanals 5 auf einer höheren Ebene als seine Rückwärtsbahn 19 angeordnet. Bei dem unteren Kanal 6 ist die Vorwärtsbahn 18 tiefer als die Rückwärtsbahn 20 gelegen. Dies bietet den Kugeln 7 einen grösseren Umkehrradius, wodurch sie leichter in Richtung Kontaktwinkel rollen können.
• Die seitliche Breite der äusseren Enden der Kugelführung 47 (48) ist nicht grösser als das Dreifache des Durchmessers der Kugeln 7, so dass die Kugeln vorübergehend sicher mit Fett gehalten und fixiert werden können, ohne abzufallen.
• Die zylindrische Fläche 32a des Führungsglieds 32 kann mit einer kreisbogenförmigen Nut versehen sein, die als Teil der Umkehrbahn 21 (22) dient. Die Zahl der Kugelumlaufkanäle 5, 6 ist bei Anordnung übereinander nicht auf zwei Kanäle beschränkt.

Claims (11)

1. Linearführungseinrichtung mit einer geraden Führungsschiene (A), einem beweglichen Körper (B), der beweglich auf die Führungsschiene aufgesetzt ist, welcher bewegliche Körper einen beweglichen Block (4) umfaßt, der im wesentlichen die Querschnittsform eines umgekehrten U aufweist und zwei Schenkel (10,11) auf gegenüberliegenden Seiten besitzt, welche Schenkel jeweils mit wenigstens zwei, einem oberen und einem unteren, Kugelumlaufkanal (5,6) in der Form einer Schleife versehen sind, und einer Anzahl von Kugeln (7), die durch die Kanäle umlaufend und rollend zwischen dem beweglichen Block und der Führungsschiene beweglich sind, welcher bewegliche Block (4) eine Endkappe (8) an Jedem seiner gegenüberliegenden Enden und ein Mittelglied (9) in dem übrigen Bereich umfaßt, wobei die Kugelumlaufkanäle nutförmige Vorwärtsbahnen (17,18), die teilweise durch eine Halterung (16) in einer Seite der Schenkel des Blockzwischengliedes gegenüber der Führungsschiene ausgebildet sind, und bohrungsförmige Rückwärtsbahnen (19,20) in den Schenkeln außerhalb der Vorwärtsbahnen, sowie Umkehrbahnen (21,22) umfassen, die Jeweils hergestellt sind durch Einfügen eines Führungsgliedes in jede der Endkappen (8) des Blockes und Verbinden der entsprechenden Enden der Vorwärts- und Rückwärtsbahnen, wobei das Zwischenglied (9) des Blockes in einen Käfig (25) mit etwa U-förmigem Querschnitt und einen zentralen Hauptbereich unterteilt ist, welcher Käfig (25) als eine zusammenhängende Einheit einen Schenkelbereich (11a) auf der unteren Seite des unteren Kugelumlaufkanals (6), einen Schenkelbereich (11b) außerhalb der Rückwärtsbahn (20) des unteren Kugelumlaufkanals (6), die Halterung (16) und die Führungsglieder (32) in gegenüberliegenden Enden des Zwischengliedes, wobei die unteren Bereiche der Führungsglieder (32) elnstückig mit dem Schenkelbereich (11a) an der unteren Seite des unteren Umlaufkanals ausgebildet sind und die Bereiche der Führungsglieder (32) zwischen den oberen und unteren Umlaufkanälen einstückig mit dem Schenkelbereich (11b) auf der äußeren Seite der Rückwärtsbahn und mit der Halterung (16) ausgebildet sind.

2. Linearführungseinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Zwischengliedes des beweglichen Blocks (4), die in Berührung mit einer der Endkappen (8) steht, mit einer Schmierstoffzufuhrnut (46) ausgebildet ist, die die Umkehrbahnen (21,22) der beiden Umlaufkanäle (17,18,19,20) in Verbindung miteinander hält und Schmierstoff vom oberen Umlaufkanal in den unteren Umlaufkanal überführt.

3. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (A) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und vier Eckbereiche aufweist, die teilweise eine Zylinderfläche bilden.

4. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (10,11) des beweglichen Blocks (4) abgerundete Eckbereiche aufweisen.

5. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärtsbahn (17,18) und die Rückwärtsbahn (19,20) des Umlaufkanals in unterschiedlichen Höhen liegen.

6. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schenkelbereich des Käfigs (25), der seitlich außerhalb der Rückwärtsbahn (19,20) des unteren Umlaufkanals liegt, die Form einer senkrechten Platte (11b) aufweist, die eine schräge obere Oberfläche (33) auiweist, die schräg nach außen und seitwärts gerichtet ist, wobei die schräge obere Oberfläche in Berührung mit einer schrägen Oberfläche (41) des mitleren Hauptbereichs (24) steht, der schräg nach innen und zur Seite gerichtet ist.

7. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (25) aus synthetischem Harz besteht und daß ein Dichtungsglied (45) aus einem Material mit gummiähnlicher Elastizität mit dem Bereich des Käfigs unterhalb des Umlaufkanals verbunden ist, wobei die Spitze des Dichtungsgliedes gleitend in Berührung mit der Seitenfläche der Führungsschiene steht.

8. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsglied (45) mit dem Käfigbereich mit Hilfe eines Klebstoffs verbunden ist.

9. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsglied (45) mit dem Käfigbereich durch thermische Verbindung verbunden ist.

10. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelführungsbereich (47,48) um die Seiten herum bis zur Außenseite des Führungsgliedes ausgebildet ist.

11. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des Kugelführungsbereichs, bezogen auf die Längsrichtung des Blockes, eine seitliche Breite auiweist, die nicht größer als das Dreifache des Durchmessers der Kugeln ist.