DE69409679T2

DE69409679T2 - Führungseinheit für Linearbewegungen

Info

Publication number: DE69409679T2
Application number: DE69409679T
Authority: DE
Inventors: Hideki Kuwahara
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 1993-01-25
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2014-01-26
Also published as: EP0608832A2; EP0608832A3; EP0608832B1; DE69409679D1; US5435649A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Linearführung, die ein zu bewegendes Objekt linear führt und die beispielsweise an eine Werkzeugmaschine oder einen Industrieroboter angebracht ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine derartige Linearführung ist aus der EP-A-0 472 167 bekannt. Ein anderes Beispiel für diese Art von Linearführungseinheit nach dem Stand der Technik ist die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Linearwälzführung.
Wie es in den Zeichnungen gezeigt ist, weist die Linearwälzführung eine Führungsschiene 201 auf, in der Führungen in Form eines Paars Führungsnuten 201a auf der rechten und auch auf der linken Seite in Langsrichtung gebildet sind, einen Schlitten in Form von einer eine Wälzelementumlaufbahn 202 (siehe Fig. 2) aufweisenden Schiebeeinheit 203, die relativ zur Führungsschiene 201 bewegbar ist, und eine Anzahl Wälzelemente in Form von Kugeln 204, die die Last zwischen der Führungsschiene 201 und der Schiebeeinheit 203 durch Umlaufen tragen, während sie über die zuvor erwähnten Führungsnuten 201a begleitend zur Bewegung der Schiebeeinheit 203 abrollen, und die in der Wälzelementumlaufbahn 202 angeordnet und aufgenommen sind.
Die Schiebeeinheit 203 besitzt ein Gehäuse 206, das auf der Führungsschiene 201 sitzt, und ein Paar Abschlußkappen 207a und 207b, die an die Vorder- und der Rückseite des Gehäuses 206 gekoppelt sind. Zwei Dichtungen 208a und 208b sind mit Schrauben 210 an die Außenflächen jeder Abschlußkappe 207a und 207b angebracht.
In der zuvor erwähnten Linearführung dienen die Dichtungen 208a und 208b dazu, jedweden Staub usw. auf der Führungsschiene 201 beim Bewegen der Schiebeeinheit 203 abzuwischen. Demgemäß bewegt sich die Schiebeeinheit 203 ruckfrei, und eine durch das Eindringen von Staub bewirkte Beschädigung der Kugeln 204, der Wälzelementumlaufbahn 202 und der Führungsnuten 201a wird verhindert.
In der zuvor erwähnten Linearwälzführung wird ein Schmiermittel, gewöhnlicherweise in Form von Fett, zwischen die Kugeln 204 und anderen Elementen, die eine Relativbewegung aufweisen, eingefüllt, um eine reibungslose Bewegung zu erzielen und einen Verschleiß an der Schiebeeinheit 203 zu verhindern, wie auch eine die Bewegung begleitende Lärmerzeugung zu unterdrücken.
Obwohl während des Zusammenbaus der Linearführung eine adäquate Schmierfettmenge eingefüllt wurde, wird es notwendig wrden, dieses Schmierfett wieder aufzufüllen, da es sich mit zunehmender Benutzungszeit der Linearführung nach und nach verbraucht. Ein herkömmliches Mittel, das zur Zuführung dieses Schmierfettes verwendet wird, bedingt die Anbringung eines Schmiernippels an der Schiebeeinheit und das Einspritzen des Schmiermittels in den Schmiernippel mit einer Schmierpresse.
Bei kleinen Linearführungen, und insbesondere solchen, bei denen die Abmessung H 20 mm oder weniger beträgt, wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, ist es jedoch aufgrund der durch diese Abmessung bedingten Beschränkungen schwierig, einen Schmiernippel anzubringen. Demgemäß muß bei dieser Art von Linearführung mit kleiner Abmessung der Betrieb der Werkzeugmaschine usw., auf der sie angebaut ist, zeitweilig gestoppt, die Linearführung abgenommen und die Schiebeeinheit auseinandergebaut und nachfolgend Schmiermittel eingefüllt werden. Dies führt somit zu einer nachteiligen Arbeitsverzögerung.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Unter Berücksichtigung der zuvor erwähnten Nachteile des Standes der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Linearführung bereitzustellen, die, trotz daß sie klein ist, eine schnelle und einfache Schmiermittelzuführung zuläßt.
Die obenerwähnte Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht des wesentlichen Abschnitts der Linearwälzführung nach dem Stand der Technik.
Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Linearwälzführung.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des wesentlichen Abschnitts einer ersten Ausführungsform der Linearwälzführung nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten Aufbaus.
Fig. 5 ist eine Vorderansicht des in Fig. 3 gezeigten Aufbaus.
Fig. 6 ist eine Explosionsdarstellung des in Fig. 3 gezeigten Aufbaus.
Fig. 7 ist eine Vorderansicht des Hauptabschnitts der Abschlußkappe, die auf der in der Fig. 3 gezeigten Linearwälzführung angebracht ist.
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von Fig. 7.
Fig. 9 ist eine Rückansicht des Hauptabschnitts der in Fig.7 gezeigten Abschlußkappe.
Fig. 10 ist eine Vorderansicht des Umlaufbahnabstandstücks, das ein Bauteil der an der in Fig. 3 gezeigten Linearwälzführung angebrachten Abschlußkappe ist.
Fig. 11 ist eine Seitenansicht des in Fig. 10 gezeigten Umlaufbahnabstandstücks.
Fig. 12 ist eine Vorderansicht der Dichtung, die an der in Fig. 3 gezeigten Linearwälzführung angebracht ist.
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von Fig. 10.
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C von Fig. 12.
Fig. 15 ist eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Linearwälzführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 16 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der in Fig. 15 gezeigten Linearwälzführung.
Fig. 17 ist eine Vorderansicht der in den Fig. 15 und 16 gezeigten Linearwälzführung.
Fig. 18 ist eine teilweise geschnittene Ansicht in Richtung der Pfeile D-D von Fig. 15.
Fig. 19 ist eine Rücksansicht der Abschlußkappe, die an der in den Fig. 15 bis 17 gezeigten Linearwälzführung angebracht ist.
Fig. 20 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie E-E von Fig. 19.
Fig. 21 ist eine Vorderansicht der Dichtung, die an der in den Fig. 15 bis 17 gezeigten Linearwälzführung angebracht ist.
Fig. 22 ist eine perspektivische Ansicht des wesentlichen Abschnitts einer dritten Ausführungsform der Linearwälzführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 23 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des in den Fig. 23 gezeigten Aufbaus.
Fig. 24 ist eine Vorderansicht des in der Fig. 22 gezeigten Aufbaus.
Fig. 25 ist eine Ansicht, die einen Abschnitt des Querschnitts entlang der Linie A-A von Fig. 24 zeigt.
Fig. 26 ist eine Vorderansicht des Hauptabschnitts der Abschlußkappe, die an der in Fig. 22 gezeigten Linearwälzführung angebracht ist.
Fig. 27 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von Fig. 26.
Fig. 28 ist eine Rückansicht des Hauptabschnitts der in der Fig. 26 gezeigten Abschlußkappe.
Fig. 29 ist eine Vorderansicht des Umlaufbahnabstandstücks, das ein Bauteil der Abschlußkappe ist, die an der in der Fig. 22 gezeigten Linearwälzführung angebracht ist.
Fig. 30 ist eine Seitenansicht des in der Fig. 29 gezeigten Umlaufbahnabstandstücks.
Fig. 31 ist eine Vorderansicht der Dichtung, die an der in der Fig. 22 gezeigten Linearwälzführung angebracht ist.
Fig. 32 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C von Fig. 31.
Fig. 33 ist eine senkrechte Querschnittsansicht des wesentlichen Abschnitts einer vierten Ausführungsform der Linearwälzführung der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

Im folgenden ist eine Erläuterung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben.
Die Fig. 3 bis 14 zeigen eine erste Ausführungsform der Linearwälzführung der vorliegenden Erfindung. Des weiteren ist diese Linearwälzführung von der Art, die eine Schiene umfaßt.
Wie es in den Fig. 3 bis 5 gezeigt ist, besitzt die Linearwälzführung eine Führungsschiene 1, die ungefähr die Form einer aus Metall gefertigten Rechtecksäule aufweist, in der jeweils auf der rechten und linken Seite in Längsrichtung Führungen in Gestalt von Metallführungsnuten 1a eingeformt sind, einen Schlitten in Gestalt einer Schiebeeinheit 3, die eine Wälzelementumlaufbahn 2 (siehe Fig. 4 und 5, die Einzelheiten hiervon werden nachfolgend beschrieben) besitzt und relativ zu dieser Führungsschiene 1 bewegbar ist, und eine Anzahl Wälzelemente in Form von Kugeln 4, die in der Wälzelementumlaufbahn 2 angeordnet und beinhaltet sind und die die Last zwischen der Führungsschiene 1 und der Schiebeeinheit 3 beim Umlaufen aufnehmen, während sie über die obenerwähnten Führungsnuten 1a beim Bewegen dieser Schiebeeinheit 3 abrollen.
Wie es in der Fig. 6 gezeigt ist, besteht die Schiebeeinheit 3 aus einem aus Metall oder Kunststoff geformten Gehäuse 6, das die Führungsschiene 1 überspannend geschaffen ist, und ein Paar aus Metall oder Kunststoff hergestellte Abschlußkappe 7 und 8, die mittels Schrauben 5 an der Vorderund Rückseite des Gehäuses 6 befestigt sind. Dichtungen 9 und 10 sind an jeder Außenfläche der Abschlußkappen 7 und 8 angebracht. Des weiteren sind durch die Schrauben 5 die Dichtungen 9 und 10 zusammen mit den Abschlußkappen 7 und 8 am Gehäuse 6 befestigt. Wie es in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, besteht die obenerwähnte Wälzelementumlaufbahn 2 aus einer Lastaufnahmebahn in Gestalt einer Lastaufnahmenut 2a und einer Rückführbahn 2b, die geradlinig und parallel zum Gehäuse 6 ausgebildet sind, und aus einem Paar ungefähr halbkreisförmiger, Umlenkungsbahnen 2c und 2d, die an beiden Endkappen 7 und 8 ausgebildet sind und an beiden Enden mit der Lastaufnahmenut 2a und der Rücklaufbahn 2b verbunden sind. Ferner entspricht die Lastaufnahmenut 2a der Nut 1a der Führungsschiene 1.
Die Linearwälzführung ist beispielsweise auf dem Bett einer Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) angeordnet und die Führungsschiene 1 ist auf diesem Bett mit Schrauben angebracht. Ein Tisch zum Halten eines Werkstückes usw. (nicht gezeigt) ist an die Schiebeeinheit 3 angeschraubt, wobei der Tisch als sich bewegende Seite benutzt wird. Es wird nämlich der Tisch mit einem hierauf plazierten Werkstück durch eine Antriebseinrichtung hin- und herbewegt. Des weiteren sind, wie es in den Fig. 3 und 5 gezeigt ist, eine Anzahl Einsetzlöcher 1b, in die Schrauben zur Befestigung an den oben erwähnten Bett usw. eingesetzt werden, in einer Reihe in Längsrichtung der Führungsschiene 1 ausgebildet. Überdies sind, wie es in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, in der oberen Fläche des Gehäuses 6 der Schiebeeinheit 3 eine Anzahl Gewindebohrungen 6a ausgebildet. Der obenerwähnte Tisch ist an der Schiebeeinheit 3 durch Schrauben, die in diese Gewindebohrung 6a eingeschraubt werden, angebracht.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung der Aufbauten der zuvor erwähnten Abschlußkappen 7 und 8 und auch der beiden Dichtungen 9 und 10. Da beide Abschlußkappen 7 und 8 und auch beide Dichtungen 9 und 10 die gleiche Gestalt aufweisen, wird nur eine Abschlußkappe 7 und eine Dichtung 9 erläutert, während Erläuterungen zu der anderen Abschlußkappe 8 und der anderen Dichtung 10 weggelassen werden.
Zuerst wird die Abschlußkappe 7 erläutert.
Wie aus den Fig. 3, 4 und 6 klar ersichtlich ist, besteht diese Abschlußkappe 7 aus einem Hauptabschnitt 12 und einem Umlaufbahnabstandstück 13, das zwischen dem Hauptabschnitt 12 und dem Gehäuse 6 liegt.
Die Einzelheiten des Hauptabschnitts 12 sind in den Fig. 7 bis 9 gezeigt, während die Einzelheiten des Umlaufbahnabstandstücks 13 in den Fig. 10 und 11 gezeigt sind.
Wie es in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, ist eine ungefähr U- förmige Nut 12a, die die äußere Hälfte der Umlenkungsbahn 2c (siehe Fig. 4 bis 6), ein Teil der Wälzelementumlaufbahn 2, bildet, im Hauptabschnitt 12 geformt. Andererseits sind, wie es in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, ungefähr halbkreisförmige Vorsprünge 13a an zwei Stellen am Umlaufbahnabstandstück 13 ausgebildet, während an beiden Vorsprüngen 13a Nuten 13b geformt sind, die die innere Hälfte der oben erwähnten Umlenkungsbahn 2c bilden. Es sind nämlich die Vorsprünge 13a in Schlitze 129 (in Fig. 9 gezeigt), die in dem obenerwähnten Hauptabschnitt 12 geformt sind, eingesetzt. Dies bedeutet, daß die Umlenkungsbahn 2c durch zueinander Ausrichten der Nut 12a und der Vorsprünge 13a gebildet ist. Überdies ist, wie es in den Fig. 6 bis 9 gezeigt ist, ein Kugelhalteband 12b im Hauptabschnitt 12 zum Halten von Kugeln 4 gebildet, die entlang der Lastaufnahmenut 2a rollten (siehe Fig. 5 und 6), um die Kugeln 4 in die oben erwähnte Umlenkungsbahn 2c zu führen.
Wie es in der Fig. 6 gezeigt ist, sind Einsetzlöcher 12c, in die Schrauben 5 (in Fig. 6) etc. eingesetzt sind, an der rechten und linken Seite des Hauptabschnitts 12 ausgebildet. Des weiteren sind durch diese Einsetzlöcher 12c hindurch Schrauben 5 in Gewindebohrungen (nicht gezeigt), die in den Stirnseiten des Gehäuses 6 ausgebildet sind, eingeschraubt.
Wie es in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, sind zwei beispielsweise zylindrische Vorsprünge 12e einstückig mit dem Hauptabschnitt 12 ausgebildet und an symmetrischen Stellen an der Vorderseite des Hauptabschnitts 12 nahe den zuvor erwähnten Einsetzlöchern 12c geformt. Diese Vorsprünge 12e dienen zur Fixierung der Befestigungsposition der Dichtung 9.
Außerdem sind ein Paar zylindrischer Vorsprünge 12f einstückig mit dem Hauptabschnitt 12 auf der Rückseite des Hauptabschnitts 12 ausgebildet. Die Befestigungsposition der Abschlußkappe 7 bezüglich dem Gehäuse 6 wird durch diese Vorsprünge 12f festgelegt, die in die im Gehäuse 6 eingeformten Paßlöcher (nicht gezeigt) passen. Wie es in der Fig. 10 gezeigt ist, sind außerdem Einsetzlöcher 13c und 13d, in die die zuvor erwähnten Schrauben 5 und Vorsprünge 12f des Hauptabschnitts 12 eingesetzt sind, im Umlaufbahnabstandstück 13 ausgebildet.
Im folgenden erfolgt ist eine detaillierte Beschreibung der Dichtung 9 gegeben. Wie es in den Fig. 4, 6 und 12 bis 14 gezeigt ist, besteht die Dichtung 9 aus einem hochsteifen plattenförmigen Kernelement 15, das aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist, und einem elastischen Element 16, das aus Gummi usw. hergestellt ist, welches mittels Kleber oder dergleichen an der Fläche des Kernelementes 14 angeklebt ist und gelangt in gleitende Berührung mit der Führungsschiene 1.
Wie es in den Zeichnungen gezeigt ist, ist ein kreisförmiger Schlitz 15a auf der Rückseite des Kernelementes 15 ausgebildet. Wie es jedoch aus der Fig. 14 offensichtlich ist, ist dieser Schlitz 15a dergestalt, daß eine Öffnung 15b im Kernelement 15 ausgebildet ist, so daß sie einen Durchmesser aufweist, der leicht größer ist als der im Hauptabschluß 12 der Abschlußkappe 7 angeformte Vorsprung 12e, und eine mit dem elastischen Element 16 einstückig ausgeformte dünne Schicht 16a liegt an der Innenfläche dieser Öffnung 15b an.
Dieser Schlitz 15a steht mit dem oben erwähnten Vorsprung 12e in Eingriff. Als Folge des Eingriffs dieser zwei Elemente und der Anbringung der Dichtung 9 (10) an der Schiebeeinheit 3, die aus dem Gehäuse 6 wie auch den Abschlußkappen 7 und 8 besteht und hochgenau und leicht ist, wird die Dichtung sogar auch dann nicht aus ihrer Position verschoben, wenn sie nach der Anbringung einer Aufprallkraft unterworfen wird.
Des weiteren sind, wie es in den Fig. 6, 12 und 13 gezeigt ist, Öffnungen 15d und 16c, in die jeweils die Hals- und Kopfabschnitte der Schrauben 15 eingesetzt sind, in dem zuvor erwähnten Kernelement 15 und dem elastischen Element 16 geformt. Wie es in der Fig. 13 gezeigt ist, ist außerdem ein Zungenstück 16e, das mit der in der Führungsschiene 1 ausgebildeten Führungsnut 1a in gleitenden Kontakt kommt, an einem Lippenabschnitt 16d des elastischen Elementes 16 ausgebildet, nämlich dem Abschnitt, der mit der Führungsschiene 1 in gleitenden Kontakt kommt.
Es folgt eine Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der Linearwälzführung der vorliegenden Erfindung. Des weiteren ist diese Linearwälzführung der Art, die einen Rundschaft umfaßt.
Wie es in den Fig. 15 bis 17 gezeigt ist, umfaßt die Linearwälzführung eine Führungsschiene 31, die ungefähr die Form einer aus Metall hergestellten Zylindersäule hat, in welche jeweils Führungen in Form von zwei Metallführungsnuten 31a auf der rechten und linken Seite in Längsrichtung eingeformt sind, einen Schlitten in Form von einer Schiebeeinheit 33, die eine Wälzelementumlufbahn (nicht gezeigt) hat und relativ zu dieser Führungsschiene 31 bewegbar ist, und eine Anzahl Wälzelemente in Form von Kugeln (nicht gezeigt), die in der Wälzelementumlaufbahn angeordnet und beinhaltet sind, welche die Last zwischen der Führungsschiene 31 und der Schiebeeinheit 33 durch Umwälzen aufnimmt, während sie über die obenerwähnten Führungsnuten 31a bei der Bewegung der Schiebeeinheit 33 abrollen.
Wie es in den Fig. 15 und 16 gezeigt ist, besteht die Schiebeeinheit 33 aus einem aus Metall oder Kunststoff hergestellten Gehäuse 36, das ungefähr die Form eines Zylinders hat, und einem Paar Abschlußkappen 37 und 38, die aus Metall oder Kunststoff gefertigt sind und an der Vorder- und Rückseite des Gehäuses 36 mit Schrauben 35 befestigt sind. Dichtungen 39 und 40 sind an den Außenflächen beider Abschlußkappen 37 und 38 angeordnet und durch die zuvor erwähnten Schrauben 35 an den Abschlußkappen 37 und 38 angebracht.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung der oben erwähnten Abschlußkappen 37 und 38 wie auch der beiden Dichtungen 39 und 40. Da beide Abschlußkappen 37 und 38 und auch beide Dichtungen 39 und 40 jeweils die gleiche Form haben, wird nur eine Abschlußkappe 37 und eine Dichtung 39 erläutert.
Es wird zuerst bezug genommen auf die Abschlußkappe 37, wie sie in den Fig. 18 bis 20 gezeigt ist, wobei zylindrische Vorsprünge 37a einstückig mit der Abschlußkappe 37 ausgebildet und an symmetrischen Stellen an der Vorderseite der Abschlußkappe 37 ausgebildet sind. Diese Vorsprünge 37a dienen zur Festlegung der Befestigungsposition der Dichtung 39.
Des weiteren sind in der Abschlußkappe 37 Einsetzlöcher 37b eingeformt, wie es in der Fig. 19 gezeigt ist, in denen Schrauben 35 (gezeigt in den Fig. 15 bis 17) eingesetzt sind. Überdies ist eine ungefähr U-förmige Nut 37c an verschiedenen Stellen (in der Zeichnung zwei Stellen) auf der Rückseite der Abschlußkappe 37 ausgebildet, wie es ebenso in dieser Zeichnung gezeigt ist. Diese Nut 37c bildet eine Umlenkungsbahn, die ein Teil der oben beschriebenen Wälzelementumlaufbahn ist. Wie es in der Fig. 20 gezeigt ist, sind überdies ein Paar rechteckige zylindrische Vorsprünge 37d an symmetrischen Stellen an der Rückseite der Abschlußkappe 37 ausgebildet. Die Befestigungsposition der Abschlußkappe 37 am Gehäuse 36 wird durch Eingriff dieser Vorsprünge 37d mit Paßlöchern (nicht gezeigt), die entsprechend zu den vorsprüngen im Gehäuse 36 ausgebildet sind, festgelegt.
Es folgt eine Erläuterung der Dichtung 39.
Wie es in der Fig. 18 gezeigt ist, besteht die Dichtung 39 aus einem hochsteifen, plattenförmigen Kernelement 35, das aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist, und aus einem aus Gummi usw. hergestellten, elastischen Element 46, das an der Fläche des Kernelementes 35 angeklebt ist und mit der Führungsschiene 33 in gleitenden Kontakt kommt.
Wie es ebenso in den Fig. 15 bis 17 und Fig. 21 gezeigt ist, ist ein kreisförmiger Schlitz 45a in der Rückseite des Kernelementes 45 eingeformt. Es ist jedoch aus der Fig. 18 ersichtlich, daß dieser Schlitz 45a so ist, daß eine Öffnung 45b im Kernelement 45 mit einem leicht größeren Durchmesser als der in der Abschlußkammer 37 eingeformte, oben erwähnte Vorsprung 37a eingeformt ist, und eine dünne Schicht 46a, die mit dem elastischen Element 46 einstückig ausgebildet ist, entlang der Innenfläche dieser Öffnung 45b angebracht ist. Ein Vorsprung 37a paßt in diesen Schlitz 45a. Als Ergebnis dieses Aufbaus kann die Anbringung der Dichtung 39 (40) an der Schiebeeinheit 33, die aus dem Gehäuse 36 und den Abschlußkappen 37 und 38 besteht, sowohl hochgenau wie auch einfach ausgeführt werden. Überdies wird die Dichtung nicht außer Position verschoben, auch wenn sie nach der Anbringung einer Anstoßkraft unterliegt.
Des weiteren sind, wie es in der Fig. 21 gezeigt ist, Einsetzlöcher 39a und Senkabschnitte 39b, in die die Hals- und Kopfabschnitte der Schrauben 5 jeweils eingesetzt werden, in der Dichtung 39 ausgebildet. Des weiteren ist, wie es ebenso in der Fig. 17 gezeigt ist, ein Zungenstück 46e, das mit der in der Führungsschiene 31 ausgeformten Führungsnut 31a in gleitenden Kontakt kommt, auf einem Lippenabschnitt 46d des elastischen Elementes 36, das auf der Schiene 39 vorhanden ist, ausgebildet, nämlich der Abschnitt, der mit der Führungsschiene 31 in gleitenden Kontakt kommt.
Obwohl Vorsprünge 12e und 37a zur Festlegung der Befestigungspositionen der Dichtungen 9 und 39 auf den Abschlußkappen 7 und 37 geschaffen sind, und Schlitze 15a und 45a, die mit den Vorsprüngen in Eingriff gelangen, auf den Dichtungen in den zuvor erwähnten ersten und zweiten Ausführungsformen geformt sind, kann natürlich auch eine zu der obigen entgegengesetzte Ausbildung verwendet werden, bei der Vorsprünge auf den Dichtungen angeformt sind und Schlitze in den Abschlußkappen ausgebildet sind.
Obwohl in den obigen Ausführungsformen die Gestaltungen der oben erwähnten Vorsprünge 12e und 37a wie auch der Schlitze 15a und 45a kreisförmig sind, können diese auch andere Formen haben.
Obwohl in jeder der oben erwähnten Ausführungsformen Linearwälzführungen dargestellt sind, die der Art sind, in der Schiebeeinheiten 3 und 33 Wälzelementumlaufbahnen haben, und Wälzelemente in Form von Kugeln in diesen Wälzelementumlaufbahnen umlaufen, ist die vorliegende Erfindung auf diese Ausgestaltungen nicht beschränkt. Vielmehr kann die vorliegende Erfindung natürlich auch an verschiedenen anderen Arten von Linearwälzführungen angewandt werden.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung auch eine Ausbildung haben, in der Rollen verwendet werden, obwohl in jeder der obigen Ausführungsformen Kugeln als Wälzelemente eingesetzt sind.
Im folgenden ist eine dritte Ausführungsform der Linearwälzführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie es in den Fig. 22 bis 24 gezeigt ist, umfaßt die Linearwälzführung eine Führungsschiene 101, die ungefähr die Form einer aus Metall hergestellten rechteckförmigen Säule hat, in der jeweils Führungen in Gestalt von Metallführungsnuten 101a auf der rechten und linken Seite in Längsrichtung eingeformt sind, einen Schlitten in Gestalt einer Schiebeeinheit 103, die eine Wälzelementumlaufbahn 102 (wird im einzelnen später beschrieben) besitzt und relativ zu dieser Führungsschiene 101 bewegbar ist, und eine Anzahl an Wälzelementen in Form von Kugeln 104, die in der Wälzelementumlaufbahn 102 angeordnet und beinhaltet sind und die Last zwischen der Führungsschiene 101 und der Schiebeeinheit 103 durch Umwälzen aufnehmen, während sie über die oben erwähnten Führungsnuten 101a beim Bewegen dieser Schiebeeinheit 103 abrollen.
Die Schiebeeinheit 103 besteht aus einem aus Metall oder Kunststoff gebildeten Gehäuse 106, das so geschaffen ist, daß es die Führungsschiene 101 überspannt, und ein Paar Abschlußkappen 107 und 108, die aus Metall oder Kunststoff gefertigt sind und an der Vorder- und Rückseite des Gehäuses 106 mittels Schrauben 105 befestigt sind. Dichtungen 109 und 110 sind an jeder Außenfläche der Abschlußkappen 107 und 108 angebracht. Des weiteren sind die Dichtungen 109 und 110 am Gehäuse 106 zusammen mit den Abschlußkappen 107 und 108 durch die Schrauben 105 befestigt. Wie es in den Fig. 22 bis 24 gezeigt ist, besteht die oben erwähnte Wälzelementumlaufbahn 102 aus einer Lastaufnahmebahn in Gestalt einer Lastaufnahmenut 102a und einer Rücklaufbahn 102b, die geradförmig und parallel zum Gehäuse 106 geformt sind, und aus einem Paar ungefähr halbkreisformiger Umlenkungsbahnen 102c und 102d, die in beiden Abschlußkappen 107 und 108 ausgebildet und an ihren beiden Enden mit der Lastaufnahmenut 102a und der Rücklaufbahn 102b verbunden sind. Des weiteren entspricht die Lastaufnahmenut 102a der Nut 101a der Führungsschiene 101.
Die Linearwälzführung ist jedoch beispielsweise auf dem Bett einer Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) angeordnet und die Führungsschiene 101 ist auf dem Bett mit Schrauben angebracht. Ein Werkstücktisch zum Halten eines Werkstückes und dergleichen (nicht gezeigt) ist auf die Verschiebeeinheit 103 angeschraubt, wobei der Tisch die sich bewegende Seite darstellt. Der Tisch wird nämlich durch eine Antriebseinrichtung mit einem auf dem Tisch plazierten Werkstück hin- und herbewegt. Des weiteren sind eine Anzahl Einsatzlöcher 101b, in die zur Befestigung des zuvor erwähnten Bettes usw. Schrauben eingesetzt sind, in einer Reihe in Längsrichtung der Führungsschiene 101 geschaffen, wie es in der Fig. 22 dargestellt ist. Überdies sind eine Anzahl Gewindebohrungen 106a in der oberen Fläche des Gehäuses 106 der Schiebeeinheit 103 eingeformt, wie es in den Fig. 22 und 23 gezeigt ist. Der oben erwähnte Tisch ist durch Schrauben (nicht gezeigt), die in diese Gewindebohrungen 106a eingeschraubt sind, an der Verschiebeeinheit 103 angebracht.
Die Ausgestaltungen der zuvor erwähnten Abschlußkappen 107 und 108 wie auch der beiden Dichtungen 109 und 110 werden nachfolgend eingehend beschrieben. Da jede der Abschlußkappen 107 und 108 wie auch jede der Dichtungen 109 und 110 die gleiche Form haben, wird nur eine Abschlußkappe 107 und eine Dichtung 109 erläutert, während Erläuterungen zu der anderen Abschlußkappe 108 und der anderen Dichtung 110 weggelassen werden.
Als erstes wird die Abschlußkappe 107 erläutert.
Wie es aus den Fig. 22, 23 und 25 ersichtlich ist, besteht diese Abschlußkappe 107 aus einem Hauptabschnitt 112 und einem zwischen dem Hauptabschnitt 112 und dem Gehäuse 106 liegenden Umlaufbahnabstandstück 113.
Die Einzelheiten des Hauptabschnitts 112 sind in den Fig. 26 bis 28 gezeigt, während die Einzelheiten des Umlaufbahnabstandstückes 113 in den Fig. 29 und 30 gezeigt sind.
Wie es in den Fig. 25, 27 und 28 gezeigt ist, ist eine ungefähr U-förmige Nut 112a, die die äußere Hälfte einer Umlenkungsbahn 102c (siehe Fig. 22 bis 24), ein Abschnitt der oben beschriebenen Wälzelementumlaufbahn 102, bildet, in diesem Hauptabschnitt 112 geformt. Andererseits sind, wie es in den Fig. 29 und 30 gezeigt ist, ungefähr halbkreisformige Vorsprünge 113a an zwei Stellen am Umlaufbahnabstandstück 113 geschaffen, während Nuten 113b in den Vorsprüngen 113a geformt sind, die die Innenhälfte der oben erwähnten Umlenkungsbahn 102c bilden.
Die Vorsprünge 113a passen nämlich in Schlitze 1129 (in Fig. 28 gezeigt), die in dem oben erwähnten Hauptabschnitt 112 ausgebildet sind. Dies bedeutet, daß die Umlenkungsbahn 102c durch Ausrichten der beiden Nuten 112a und 113b gebildet wird. Überdies ist, wie es in den Fig. 25 bis 28 gezeigt ist, ein Kugelhalteband 112b im Hauptabschnitt 112 zum Halten von Kugeln 104, die entlang der Lastaufnahmenut 102a (siehe Fig. 22 und 24) abrollten, ausgebildet, um die Kugeln 104 in die oben erwähnte Umlenkungsbahn 102c und 102d zu führen.
Wie es in der Fig. 26 gezeigt ist, sind überdies Einsetzlöcher 112c, in die Schrauben 105 (in den Fig. 22 und 24 gezeigt) eingesetzt sind, auf der rechten und linken Seite des Hauptabschnitts 112 ausgebildet. Die Schrauben 105 sind in Gewindebohrungen (nicht gezeigt), die in den Stirnseiten des Gehäuses 106 eingeformt sind, durch diese Einsetzlöcher 112c eingeschraubt.
Außerdem sind zwei zylindrische Vorsprünge 112f einteilig an dem Hauptabschnitt 112 auf der Rückseite des Hauptabschnitts 112 angeformt. Die Befestigungsposition der Abschlußkappe 107 am Gehäuse 106 wird durch diese Vorsprünge 112f festgelegt, die in die im Gehäuse 106 eingeformten Paßlöcher (nicht gezeigt) passen.
Des weiteren sind, wie es in der Fig. 29 gezeigt ist, Einsetzlöcher 113c und 113d, in die die vorerwähnten Schrauben 105 und Vorsprünge 112f des Hauptabschnitts eingesetzt sind, im Umlaufbahnabstandstück 113 eingeformt.
Im folgenden wird die Dichtung 109 eingehend beschrieben.
Wie es in den Fig. 22, 23, 25, 31 und 32 gezeigt ist, besteht die Dichtung 109 aus einem hochsteifen, plattenförmigen Kernelement 105, das aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist, und einem aus Gummi usw. hergestellten elastischen Element 116, das mit Kleber und dergleichen an der Fläche des Kernelementes 115 angeklebt ist und mit der Führungsschiene 101 in gleitenden Kontakt kommt.
Wie es in den Fig. 22, 24, 25, 31 und 33 gezeigt ist, sind Schmiermitteleinspritzlöcher 115a und 116a in den Mittelpunkten des Kernelementes 115 und des elastischen Elementes 116, das die Dichtung 109 bildet, konzentrisch ausgebildet. Wie es in den Fig. 22 und 25 gezeigt ist, wird nach Bereitstellung einer spritzenartigen Schmiermitteleinspritzeinrichtung 120 eine Düse 120a der Schmiermitteleinspritzeinrichtung 120 in diese Schmiermitteleinspritzlöcher 115a und 116a eingeführt, um ein Schmiermittel, beispielsweise Schmierfett, einzuspritzen.
Schmierfett, das durch die zuvor erwähnten Schmiermittel Einspritzlöcher 115a und 116a injiziert wird, gelangt über den nachfolgend beschriebenen Weg zu der Wälzelementumlaufbahn 102 und den Kugeln 104.
Es ist nämlich, wie es in den Fig. 25 bis 28 gezeigt ist, eine Durchgangsbohrung 112h, die mit den zuvor erwähnten Schmiermitteleinspritzlöchern 115a und 116a verbunden ist, im Hauptabschnitt 112 der Dichtung 109 ausgebildet. Zwei verzweigende Nuten 112i, die sich nach links und rechts erstrecken und wovon ein Ende mit dem Durchgangsloch 112h verbunden ist, sind auf der Innenseite des Hauptabschnitts 112 ausgebildet.
Andererseits sind ringförmige Nuten 112j, die mit der Durchgangsbohrung 112h verbunden sind, um jedes Einsetzloch 112c, das im Hauptabschnitt 112 zum Einsetzen von Schrauben 105 (siehe Fig. 22) eingeformt sind, ausgebildet, wie es in der Fig. 28 gezeigt ist. Die zuvor erwähnten verzweigenden Nuten 112i sind mit diesen ringförmigen Nuten 112j an deren anderen Enden verbunden. Kleine gerade Nuten 112k, die die ringförmigen Nuten 112j und die U-förmigen Nuten 112a, die unterhalb hiervon positioniert sind, miteinander verbindet, sind vorhanden, wie es auch in der Fig. 28 gezeigt ist. Des weiteren sind Nuten 113f, die diesen Nuten 112k entsprechen, im Umlaufbahnabstandstück 113, das mit dem zuvor erwähnten Hauptabschnitt 112 gekoppelt ist, ausgebildet, wie es in den Fig. 29 und 30 gezeigt ist. Es wird somit durch Ausrichten dieser Nuten 112k und 113f eine Bahn gebildet, die einen ungefähr kreisförmigen Querschnitt hat.
Wie es durch die Pfeile in den Fig. 25 und 28 angedeutet ist, gelangt das Schmierfett, das durch die Schmiermitteleinspritzlöcher 115a und 116a mittels der Schmiermitteleinspritzeinrichtung 120 eingespritzt wurde, zu den U-förmigen Nuten 112a, nachdem es das Durchgangsloch 112h, die sich verzweigenden Nuten 112i, die ringförmigen Nuten 112j und die Nuten 112k und 113f (siehe Fig. 29 etc.) in dieser Reihenfolge durchlaufen hat. Wie oben beschrieben, wird das Schmierfett in die Wälzelementumlaufbahn 102 und auch zu den Kugeln 104, die entlang der Wälzumlaufbahn 102 rollen, zugeführt, da die Nuten 112a eine Umlenkungsbahn 112c bilden, die ein Teil der Wälzelementumlaufbahn 102 (siehe Fig. 22 bis 24) ist.
Wie oben beschrieben, wird, obwohl die ringförmigen Nuten 112j (siehe Fig. 28), die mit den Einsetzlöchern 112c, in die Schrauben 105 eingesetzt sind, verbunden sind, als Wegführung ausgebildet sind und zur Einspeisung von Schmierfett bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, gemäß diesem Aufbau das Schmierfett mit hoher Effizienz zugeführt, da die Gewindedurchgänge der Schrauben 105 ebenso als Wegführung für das Schmierfett dienen.
Außerdem ist es beispielsweise aus der Fig. 25 deutlich, daß die schmale Düse 120a der Schmiermitteleinspritzeinrichtung 120 eng sitzend in das Schmiermitteleinspritzloch 116a paßt, da das Schmiermitteleinspritzloch 116a, das im elastischen Element 116 ausgebildet ist, einen extrem kleinen Durchmesser hat. Folglich wird ein Ausfliessen des Schmierfettes nach dem Wegnehmen der Düse 120a aus dem Schmiermitteleinspritzloch 116a verhindert.
Des weiteren sind Öffnungen 115d und 116c, in die die Halsund Kopfabschnitte der Schrauben 105 eingesetzt sind, in dem oben erwähnten Kernelement 115 und dem elastischen Element 116 ausgebildet, wie es in Fig. 31 gezeigt ist. Wie es in den Fig. 22 und 25 gezeigt ist, ist überdies ein Zungenteil 116a, das mit der in der Führungsschiene 101 ausgebildeten Führungsnut 101a in gleitenden Kontakt kommt, am Lippenabschnitt 116d des elastischen Elementes 116 ausgebildet, nämlich dem Abschnitt, der mit der Führungsschiene 101 in gleitenden Kontakt gelangt.
Die Fig. 33 zeigt den wesentlichen Abschnitt einer vierten Ausführungsform der Linearwälzführung der vorliegenden Erfindung. Da die Linearwälzführung in der gleichen Weise wie die dritte Ausführungsform der Linearwälzführung der vdrliegenden Erfindung, wie sie in den Fig. 22 bis 32 gezeigt ist, aufgebaut ist, mit der Ausnahme derjenigen Abschnitte, die in der Fig. 33 gezeigt sind, wird eine Erläuterung der gesamten Einheit weggelassen und statt dessen die Erläuterung nur auf den wesentlichen Abschnitt gerichtet. Des weiteren werden die gleichen Bezugszeichen für diejenigen Bauelemente verwendet, die mit den Bauelementen der dritten Ausführungsform der Linearwälzführung nach der vorliegenden Erfindung identisch sind.
Wie es in der Fig. 33 gezeigt ist, ist in dieser Linearwälzführung ein Schmiermitteleinspritzloch 116a, das im elastischen Element 116 ausgebildet ist, welches wiederum zusammen mit dem Kernelement 115 die Dichtung 109 bildet, in Form eines verschließbaren engen Loches vorhanden. Das Schmiermitteleinspritzloch 116a nimmt nämlich gleichzeitig mit dem Wegnehmen der Düse 120a seinen ursprünglichen Durchmesser ein und schließt, obwohl sich aufgrund der Elastizität des elastischen Elementes 116 dieses Schmiermitteleinspritzloch 116a aufweitet, wenn die Düse 120a der in den Fig. 22 und 25 gezeigten Schmiermitteleinspritzeinrichtung 120 eingeführt wird. Demgemäß wird ein Ausfließen des eingespritzten Schmierfettes nahezu vollständig verhindert.
Da aber die Sorge besteht, daß die visuelle Erkennbarkeit des Schmiermitteleinspritzlochs 116a in verschlossenem Zustand bei Arbeitsplätzen, in denen die Beleuchtung usw. relativ dunkel ist, schwierig sein kann, wird der folgende Aufbau verwendet.
Es ist nämlich, wie es in der Fig. 33 gezeigt ist, ein ringförmiger oder im wesentlichen ringförmiger Vorsprung 1169 einstückig an der Oberfläche des elastischen Elementes 116 angeformt, so daß das Schmiermitteleinspritzloch 116a in Form einer Markierung umgeben ist. Demzufolge ist es einem Arbeiter in einfacher Weise möglich, das Schmiermitteleinspritzloch 116a aufzufinden, was es erlaubt, daß das Einspritzen des Schmiermittels sehr schnell durchzuführen ist.
Des weiteren ist diese Markierung nicht auf die oben beschriebene Form beschränkt, es können auch andere Formen eingesetzt werden und diese Markierung kann auch gefärbt sein. Ist jedoch der zuvor beschriebene ringförmige Vorsprung 1169 ausgebildet, so fungiert der Vorsprung 1169 wirksam als Führung beim Einsetzen der Düse 120a der Schmiermitteleinspritzeinrichtung 120 in das Schmiermitteleinspritz loch 116a.
Obwohl die Linearwälzführungen in der oben erwähnten dritten und vierten Ausführungsform als von der Art dargestellt sind, bei denen die Verschiebeeinheit eine Wälzelementumlaufbahn besitzt und Wälzelemente in Form von Kugeln 104 in der Wälzelementumlaufbahn umlaufen, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausbildungen beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann vielmehr natürlich auch für verschiedene andere Arten von Linearwälzführungen angewandt werden.
Überdies kann, obwohl in den obenerwähnten dritten und vierten Ausführungsformen Kugeln 104 als Wälzelemente verwendet werden, die vorliegende Erfindung auch eine Ausbildung haben, in der Rollen benutzt werden. Die vorliegende Erfindung kann auch Öl usw. als Schmiermittel verwenden anstatt Schmierfett.
Da die Schmiermitteleinspritzlöcher in den Dichtungen eingeformt sind, bietet die Linearführung der vorliegenden Erfindung überdies den Vorteil, daß das Schmiermittel sowohl schnell wie auch einfach eingespeist werden kann, ohne daß ein Auseinanderbauen usw. notwendig ist, sogar bei kleinen Linearführungen.

Claims

1. Linearführung, die mit einer Führungsschiene (101), in der Führungen (101a) in Längsrichtung ausgebildet sind, einem relativ zur Führungsschiene (101) bewegbaren Schlitten (103) und mit an beiden Enden des Schlittens (103) geschaffenen Dichtungen (109, 110) ausgestattet ist,

wobei der Schlitten (103) ein Gehäuse (106), in dem eine der Führungsschiene (101) entsprechende Las taufnahmebahn (102a) und eine Rücklaufbahn (102b) ungefähr parallel zu ihr geschaffen sind, und Abschlußkappen (107, 108) aufweist, die an beiden Enden des Gehäuses (106) aufgesetzt sind, wobei Umlenkungsbahnen, die mit der Lastaufnahmebahn (102a) und der Rücklaufbahn (102b) eine Wälzelementumlaufbahn (102) bilden, geformt sind, und mit einer Anzahl Wälzelemente (104) ausgestattet ist, die in der Wälzelementumlaufbahn (102) angeordnet und beinhaltet sind, so daß durch Umlaufen die Last aufgenommen wird, während sie über die Lastaufnahmebahn abrollen,

dadurch gekennzeichnet, daß

(a) jede der Dichtungen (109, 110) aus einem hochsteifen plattenförmigen Kernelement (115) und einem elastischen Element (116), das an dem Kernelement (115) anhaftet und mit der Führungsschiene (101) in gleitenden Kontakt gelangt, besteht,

(b) ein Schmiermitteleinspritzloch (115a, 116a) sich durch das Kernelement (115) und das elastische Element (116) einer jeder der Dichtungen (109, 110) hindurch erstreckend geformt ist und

(c) das Schmiermitteleinspritzloch (116a), das in jedem elastischen Element (116) geformt ist, ein verschließbares, enges Loch oder ein Loch von extrem kleinem Durchmesser ist, so daß ein Ausfließen von Schmiermittel hierhindurch verhindert ist.

2. Linearführung nach Anspruch 1, in der eine Markierung nahe dem Schmiermitteleinspritzloch (116a) im elastischen Element (116) angebracht ist.

3. Linearführung nach Anspruch 2, wobei die Markierung ein ungefähr ringförmiger Vorsprung (116g) ist, der das Schmiermitteleinspritzloch (116a) umgebend geschaffen ist.

4. Linearführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Schmierfettführungsbahnen (112i) von den Schmiermitteleinspritzlöchern (115a, 116a) zu der Elementumlaufbahn (102) und den Wälzelementen (104) führen.