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Die Erfindung betrifft einen Laufschuh für ein Läuferelement einer Linearführung, wobei das Läuferelement über den Laufschuh auf einem Führungselement der Linearführung linear verschiebbar ist.
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Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Läuferelement einer Linearführung.
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Läuferelemente für die Verwendung innerhalb eines Linearführungssystems, auch kurz als Linearführung bezeichnet, sind generell aus dem Stand der Technik bekannt und dienen im Allgemeinen dazu, Lasten oder maschinelle Vorrichtungen entlang eines Führungselements der Linearführung zu bewegen oder zu positionieren.
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Dabei werden die Läuferelemente, in Abhängigkeit der zu bewegenden Lasten, in der Regel über unterschiedliche Elemente auf einem Führungselement der Linearführung gelagert und geführt.
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Als Laufmittel kommen in diesem Zusammenhang beispielsweise Rollen zum Einsatz, wobei der Einsatz von Rollen, insbesondere aufgrund der geringen Auflagefläche der Rollen auf dem Führungselement, nur bis zu einer gewissen Lastgrenze sinnvoll ist.
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Müssen Lasten oder Vorrichtungen über eine solche Lastgrenze hinaus bewegt werden, so hat sich der Einsatz von Linearlagern bewährt, welche durch die Vielzahl der beinhalteten Kugeln ein gleichmäßigeres Verteilen und Übertragen schwerer Lasten auf das Führungselement der Linearführung ermöglichen.
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Derartige Linearlager werden nach dem Stand der Technik beispielsweise durch sogenannte Kugelbüchsen gebildet, wobei in der Regel mehrere Kugelbüchsen nebeneinander und/oder hintereinander in entsprechenden Aussparungen des Läuferelements angeordnet sind.
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Die Verwendung von Kugelbüchsen hat sich insofern als nachteilig erwiesen, als dass diese Kugelbüchsen die Führungsschiene weitgehend umgreifen, wodurch die Möglichkeiten der Befestigung der Führungsschienen eingeschränkt werden.
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Ebenso hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass insbesondere bei der Verwendung mehrerer, hintereinander angeordneter Kugelbüchsen ein entsprechend hoher Aufwand zum gleichmäßigen Einstellen eines Spiels zwischen den Kugeln der Kugelbüchsen und dem Schienenelement der Linearführung notwendig ist, wobei stets darauf geachtet werden muss, dass die Kugelbüchsen auf dem Schienenelement nicht verkanten.
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Aus dem Stand der Technik ist es ebenfalls bekannt, Linearkugellager innerhalb eines sogenannten Laufschuhs anzuordnen, wobei ein solcher Laufschuh in der Regel mehrere Linearkugellager aufweist.
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Eine Variante zur Bereitstellung mehrerer Linearkugellager innerhalb eines Läuferelements oder als Bestandteil eines Laufschuhs ist aus der Druckschrift
EP 0 774 592 B1 bekannt. Hierbei weisen das Läuferelement beziehungsweise ein einzelner Laufschuh, jeweils eine Mehrzahl Linearlager auf, welche jeweils durch eine Vielzahl von Kugeln gebildet werden, die umlaufend entlang von Stangen geführt werden.
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Dabei kommen für jedes Linearlager vorzugsweise zwei Stangen zum Einsatz, welche jeweils ein Stangenpaar bilden und auf welchen sich die Kugeln des entsprechenden Linearlagers abstützen.
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Die Verwendung von Stangenpaaren zum Führen der Kugeln hat sich in diesem Zusammenhang jedoch ebenfalls als nachteilig erwiesen, da es bei einem Lastübertrag von dem Läuferelement beziehungsweise dem Laufschuh, auf das Schienenelement der Linearführung zu einer punktuellen Belastung der Stangen des jeweiligen Stangenpaares durch die jeweils aufliegende Kugel eines Linearlagers kommt.
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Die Folgen sind ein erhöhter Verschleiß der Stangen und somit hohe Instandhaltungskosten für ein derart ausgebildetes Läuferelement einer Linearführung.
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Zudem müssen für ein passendes Einsetzen der Stangen in entsprechende Aussparungen des Läuferelements enge Toleranzgrenzen beachtet werden, was sich wiederum nachteilig auf die Herstellungskosten eines solchen Läuferelements auswirkt.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, unter Überwindung der Nachteile des Standes der Technik, einen Laufschuh für ein Läuferelement einer Linearführung sowie ein Läuferelement einer Linearführung bereitzustellen, wobei eine gleichmäßige und verschleißarme Lastübertragung ermöglicht wird und wobei Laufschuh und Läuferelement einfach und kostengünstig herstellbar sind.
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Die Aufgabe wird durch einen Laufschuh mit den, im Schutzanspruch 1 aufgeführten, Merkmalen, sowie durch ein, mindestens einen solchen Laufschuh aufweisendes, Läuferelement mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 14 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 13 zu Schutzanspruch 1 sowie aus dem Unteranspruch 15 zu Schutzanspruch 14.
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Ein erfindungsgemäßer Laufschuh für ein Läuferelement einer Linearführung weist mindestens zwei Linearkugellager auf, wobei ein Linearkugellager jeweils eine Mehrzahl umlaufend geführter Kugeln und jeweils einen Kugelkanal aufweist und wobei der jeweilige Kugelkanal einen Laufbereich und einen Rückführbereich aufweist.
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Erfindungsgemäß sind hierbei der Laufbereich und der Rückführbereich des jeweiligen Kugelkanals so angeordnet, dass die Kugeln, bei einer axialen Bewegung des Laufschuhs, aus dem Laufbereich in den Rückführbereich überführbar und aus dem Rückführbereich in den Laufbereich rückführbar sind.
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Der Laufbereich kennzeichnet erfindungsgemäß den Bereich des jeweiligen Kugelkanals, in welchem die Kugeln in einen Kontakt mit einer Welle einer Linearführung gebracht werden und in welchem sich der Laufschuh über die Kugeln auf der Welle der Linearführung abstützt.
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Als Welle wird in diesem Zusammenhang sowohl ein Rundprofil, insbesondere mit einem kreisrunden Querschnitt, als auch eine Schiene oder ein entsprechend ausgebildetes Längsprofil, unabhängig von dessen geometrischen Querschnitt, angesehen.
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Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Laufschuh, in dem Laufbereich des jeweiligen Kugelkanals, ein Führungselement aufweist, welches achsparallel zu der Welle der Linearführung angeordnet ist.
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Der Laufschuh zeichnet sich hierbei insbesondere dadurch aus, dass das Führungselement des jeweiligen Linearkugellagers als einteiliges Führungsprofil ausgebildet ist, wobei sich die Kugeln des jeweiligen Linearkugellagers auf einer Laufseite des zugehörigen Führungsprofils abstützen.
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Die Laufseite bezeichnet in diesem Zusammenhang eine, der Welle der Linearführung zugewandte, Fläche des jeweiligen Führungsprofils.
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Um eine optimale Führung der Kugeln zu gewährleisten, ist die Laufseite des jeweiligen Führungsprofils konkav ausgebildet wobei die Kugeln durch die konkave Ausbildung der Laufseite teilweise umschlossen werden und so eine Lauffestlegung der, in dem Führungsprofil laufenden, Kugeln erfolgt.
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Die konkave Laufseite des jeweiligen Führungsprofils ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sich, während des Laufs der Kugeln, eine möglichst große, linienförmige Auflage der Kugeln auf der Laufseite des jeweiligen Führungsprofils einstellt.
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Ein erfindungsgemäßer Laufschuh für ein Läuferelement einer Linearführung ermöglicht somit gegenüber herkömmlichen Lösungen auf besonders vorteilhafte Weise einerseits einen sehr verschleißarmen Lauf der Kugeln in dem jeweiligen Linearkugellager.
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Andererseits wird, insbesondere durch die einstückige Ausbildung der Führungsprofile in dem Laufschuh, die Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen Laufschuhs gegenüber den bekannten Lösungen mit Stangenpaaren deutlich vereinfacht, da hier jeweils nur ein Bauteil pro Linearkugellager in dem Laufschuh angeordnet werden muss und nicht wie bisher zwei Bauteile je Linearkugellager.
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Somit können die Herstellungskosten für einen erfindungsgemäßen Laufschuh eines Läuferelements, gegenüber den bekannten Vorrichtungen, deutlich gesenkt werden.
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Die Führungsprofile des Laufschuhs sind in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung von je einer, achsparallel zur Welle der Linearführung in dem Laufschuh angeordneten, Längsnut formschlüssig aufgenommen.
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Das Aufnehmen der Führungsprofile in den zugehörigen Längsnuten stellt sich insbesondere dahingehend als vorteilhaft dar, als dass die Führungsprofile durch den Formschluss, auch während einer Lastübertragung über den Laufschuh auf die Welle der Linearführung, gegen ein Verdrehen oder Kippen innerhalb der jeweiligen Längsnut gesichert sind. Ein weiterer Vorteil besteht in der einfachen Montierbarkeit der Führungsprofile in den Längsnuten.
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Eine ebenso vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Laufschuhs sieht vor, dass die konkave Seite des jeweiligen Führungsprofils eines Linearkugellagers konzentrisch zum Umfang der Welle der Linearführung angeordnet ist.
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Als besonderer Vorteil wird bei einem radialen Kraftangriff eine gleichmäßige Lastverteilung auf beide Flanken des auf der Laufseite konkaven Führungsprofils erreicht.
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Um eine möglichst gleichmäßige Auflage und somit einen besonders verschleißarmen Lauf der Kugeln auf den Führungsprofilen der Linearkugellager des Laufschuhs bereitzustellen, sind die Laufseiten der Führungsprofile in einer bevorzugten Variante der Erfindung jeweils mit einem gotischen Profil, speziell einem gotischen Spitzbogenprofil, versehen.
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Es hat sich gezeigt, dass bei der Verwendung eines gotischen Profils auf den Laufseiten der Führungsprofile eine besonders gute Schmiegung der Kugeln an die Führungsprofile und somit eine größtmögliche Auflagefläche der Kugeln auf den Führungsprofilen erzielt werden können.
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Punktuelle Belastungen, wie sie beispielsweise bei der Verwendung von Stangen zur Führung und Abstützung der Kugeln in dem Laufschuh auftreten, werden somit weitestgehend vermieden.
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Darüber hinaus können durch die Anwendung gotischer Profile auf den Laufseiten der Führungsprofile besonders hohe Traglasten durch einen erfindungsgemäßen Laufschuh übertragen werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Laufschuhs bestehen die Führungsprofile, zumindest in deren laufseitigen Kontaktbereichen zu den Kugeln, aus einem gehärteten Material.
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Hierdurch kann auf besonders vorteilhafte Art und Weise der auftretende Verschleiß der Führungsprofile verringert werden, was sich wiederum positiv auf die Instandhaltungskosten für einen erfindungsgemäßen Laufschuh auswirkt.
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Der erfindungsgemäße Laufschuh weist in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ein Mittelelement und zwei, mit dem Mittelelement fest verbindbare, Umlenkelemente auf.
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Dabei ist das Mittelelement vorzugsweise als Längsprofil ausgebildet und dient unter anderem zur Aufnahme der Führungsprofile der ihm jeweils zugeordneten Linearkugellager.
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Eine derartig mehrteilige Ausbildung des Laufschuhs ermöglicht als besonderen technologischen Vorteil, dass dieser im Bedarfsfall vollständig zerlegbar ist und dass durch die Demontage mindestens eines Umlenkelements insbesondere eine Zugänglichkeit der, in dem Mittelelement angeordneten, Führungsprofile ermöglicht wird.
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Durch diese Zugänglichkeit können die Führungsprofile auf besonders einfache Weise aus dem Mittelelement genommen und gewartet, beziehungsweise ausgetauscht werden.
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Die feste Verbindung der Umlenkelemente mit dem Mittelelement wird vorzugsweise durch eine Verschraubung hergestellt, wobei durch die feste Verbindung der Umlenkelemente mit dem Mittelelement, als weiterer Vorteil, die Führungsprofile der jeweiligen Linearkugellager gegen ein Herausfallen aus dem Laufschuh, insbesondere aus dem Mittelelement des Laufschuhs, und gegen ein Verschieben in der jeweiligen Längsnut bei Verwendung des Laufschuhs, gesichert werden und gleichzeitig bei Bedarf, nach Demontage mindestens eines Umlenkelements, aus dem Mittelelement des Laufschuhs entnommen werden können.
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Es ist somit auf vorteilhafte Weise gerade nicht notwendig, die Führungsprofile beispielsweise in die entsprechenden Aussparungen einzupressen und so auch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Führungsprofilen und dem Mittelelement des Laufschuhs, zur Verhinderung eines Herausfallens oder eines Verschiebens, herzustellen.
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In einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Laufschuhs sind die Umlenkelemente zweiteilig ausgebildet, wobei der jeweilige, durch die Umlenkelemente verlaufende, Kugelkanal in einem Umlenkabschnitt des ihm zugeordneten Rückführbereichs zweischalig ausgebildet ist.
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Der Umlenkabschnitt des jeweiligen Rückführbereichs bezeichnet hierbei den Bereich, in dem die Kugeln des jeweiligen Linearkugellagers bei der linearen Bewegung des Laufschuhs auf der Welle der Linearführung von dem entsprechenden Laufbereich in den, dem Laufbereich gegenüberliegenden, Abschnitt des zugehörigen Rückführbereichs überführt werden.
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Die zweiteilige Ausbildung der Umlenkelemente und insbesondere die Zweischaligkeit der Umlenkabschnitte ermöglicht auf besonders vorteilhafte Art und Weise eine Zugänglichkeit der Kugeln des jeweiligen Linearkugellagers um diese zu warten oder gegebenenfalls auszutauschen.
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Eine ebenso vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Mittelelement des Laufschuhs zumindest abschnittsweise aus einem schwingungsdämpfenden Material besteht.
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Dabei wird ein schwingungsdämpfendes Material erfindungsgemäß insbesondere im Bereich der Führungsprofile angewendet, um etwa, durch das Abrollen der Kugeln hervorgerufene, Schwingungen zu dämpfen und so auf besonders vorteilhafte Art und Weise einen geräuscharmen und vibrationsarmen Lauf des Laufschlittens auf der Welle einer Linearführung zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß ist es möglich, sowohl das gesamte Mittelelement aus einem schwingungsdämpfenden Material zu fertigen oder beispielsweise die An- und Auflageflächen der Führungsprofile in dem Mittelelement schwingungsdämpfend auszubilden oder etwa die Führungsprofile mit einer schwingungsdämpfenden Unterlage zu versehen, welche eine schwingungstechnische Entkoppelung der Führungsprofile gegenüber dem Mittelelement bewirkt.
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Als Material kommt in diesem Zusammenhang beispielsweise ein Kunststoff mit entsprechend schwingungsdämpfenden Eigenschaften zum Einsatz.
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Darüber hinaus bestehen, in einer weiteren, besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Laufschuhs, auch die Umlenkelemente zumindest abschnittsweise aus einem schwingungsdämpfenden Material.
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Hierbei können sowohl die gesamten Umlenkelemente aus einem schwingungsdämpfenden Material bestehen als auch nur die Bereiche der, die Kugeln führenden, Kugelkanalabschnitte in den Umlenkelementen.
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In jedem Fall wird durch das schwingungsdämpfende Material auf besonders vorteilhafte Weise eine schwingungstechnische Entkopplung der, in den Umlenkelementen verlaufenden, Kugelkanalbereiche erzielt und somit die Geräuschentwicklung des Laufschuhs während dessen linearer Bewegung auf der Welle einer Linearführung nochmals reduziert.
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Des Weiteren sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Kugelkanäle der Linearkugellager in dem Laufschuh so schräg zueinander angeordnet sind, dass ein Abstand zwischen den Laufbereichen der Kugelkanäle geringer ausgebildet ist als ein Abstand zwischen den, den Laufbereichen gegenüberliegenden, Abschnitten der Rückführbereiche der Kugelkanäle.
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Eine derart schräge Anordnung der Kugelkanäle innerhalb des erfindungsgemäßen Laufschuhs wirkt sich bei einer linearen Bewegung des Laufschuhs auf der Welle einer Linearführung und insbesondere bei einer schrägen und konzentrisch zu der Welle ausgebildeten Anordnung der Führungsprofile, positiv auf die Überführung der Kugeln aus den Laufbereichen in die Rückführbereiche und auf die Rückführung der Kugeln aus den Rückführbereichen in die Laufbereiche der Kugelkanäle aus.
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Der erfindungsgemäße Laufschuh weist in einer vorteilhaften Ausbildung eine Schmiereinrichtung zur Schmierung der, in den Kugelkanälen umlaufend geführten, Kugeln auf.
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Die Schmiereinrichtung ist besonders vorteilhaft auch dann zugänglich, wenn der Laufschuh innerhalb eines Läuferelements angeordnet und auf der Welle einer Linearführung montiert ist und ermöglicht zu jedem Zeitpunkt eine Schmierung der Kugeln des jeweiligen Linearkugellagers.
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Dabei ist die Schmiereinrichtung auf besonders vorteilhafte Art und Weise so ausgebildet, dass durch diese gleichzeitig die Kugeln beider Linearkugellager eines erfindungsgemäßen Laufschuhs mit Schmiermittel versehen werden können.
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In einer weiteren bevorzugten Ausbildung weist ein erfindungsgemäßer Laufschuh mindestens eine Verstelleinrichtung auf, durch welche ein Spiel zwischen den Kugeln des Laufschuhs und der Welle einer Linearführung einstellbar ist.
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Durch eine solche Verstelleinrichtung wird das Spiel zwischen den Kugeln der Linearkugellager des Laufschuhs und der Welle besonders vorteilhaft so eingestellt, dass ein gleich großes Spiel zwischen Kugeln und Welle über den gesamten Laufbereich der Kugeln vorliegt.
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Dabei ist erfindungsgemäß über die eine Verstelleinrichtung gleichzeitig das Spiel zwischen den Kugeln beider Linearkugellager des Laufschuhs und der Welle einstellbar, wodurch der notwendige Arbeitsaufwand zum Einstellen des Spiels eines Laufschuhs auf der Welle der Linearführung auf ein Minimum beschränkt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist es auch möglich, mehrere gleich wirkende Verstelleinrichtungen innerhalb eines Laufschuhs vorzusehen.
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Die Verstelleinrichtung des Laufschuhs ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung als Exzenterverstelleinrichtung ausgebildet, wobei die Exzenterverstelleinrichtung vorzugsweise aus einer Exzenterspannbuchse und einer in die Exzenterspannbuchse einschraubbaren Schraube besteht.
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Eine derart ausgebildete Exzenterverstelleinrichtung ermöglicht ein besonders exaktes Einstellen des Spiels zwischen den Kugeln des Laufschuhs und der Welle einer Linearführung bei gleichzeitig geringstem Materialaufwand.
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Somit können die Herstellungskosten für einen erfindungsgemäßen Laufschuh nochmals verringert werden.
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Ein erfindungsgemäßer Laufschuh wird vorzugsweise innerhalb eines Läuferelements einer Linearführung verwendet, wobei hierbei vorzugsweise mindestens zwei Laufschuhe zum Einsatz kommen und wobei die beiden Laufschuhe derart an dem Läuferelement angeordnet sind, dass sich diese zum einen gegenüberliegen und dass diese zwischen sich eine oder mehrere Wellen der Linearführung aufnehmen und diese zumindest teilweise umschließen.
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Das Läuferelement weist neben den beiden Laufschuhen einen Grundkörper auf, welcher mit mindestens einer Aufnahme für jeweils einen Laufschuh versehen ist.
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Über die Aufnahme ist der jeweilige Laufschuh fest mit dem Grundkörper des Läuferelements verbindbar.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 14, wird die Aufnahme für den jeweiligen Laufschuh durch die mindestens eine Verstelleinrichtung des Laufschuhs selbst gebildet.
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Hierdurch wird es auf besonders vorteilhafte Weise ermöglicht, dass innerhalb eines Läuferelements auf zusätzliche Bauteile zur Befestigung des jeweiligen Laufschuhs an dem Grundkörper verzichtet werden kann und über die Aufnahme des jeweiligen Laufschuhs gleichzeitig dessen Spiel gegenüber der Welle der Linearführung anpassbar ist.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Anordnung der Aufnahme innerhalb des Läuferelements derart, dass diese einen Bereich des Grundkörpers vorzugsweise senkrecht durchsetzt und von einer, der Welle der Linearführung gegenüberliegenden, Seite des Grundkörpers zugänglich ist.
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Je nach Anwendungsfall ist es erfindungsgemäß ebenfalls möglich, die Aufnahme, beziehungsweise die Verstelleinrichtung, des jeweiligen Laufschuhs so anzuordnen, dass diese von einer, dem Grundkörper des Läuferelements abgewandten Seite des Laufschuhs zugänglich ist.
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Somit wird es als besonderer Vorteil ermöglicht, dass das Spiel zwischen den Kugeln des jeweiligen Laufschuhs und der Welle der Linearführung auch dann einstellbar ist, wenn der Grundkörper beispielsweise durch aufliegende Last- oder Maschinenelemente verdeckt ist.
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Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von
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1 Explosionsdarstellung Laufschuh
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2 Gesamtansicht Laufschuh
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3 Draufsicht Laufschuh als Schnittdarstellung
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4 Frontalansicht Laufschuh mit Welle als Schnittdarstellung
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5 Frontalansicht Läuferelement mit zwei Laufschuhen und Welle mit Linearführungsprofil
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6 Schrägansicht Läuferelement mit zwei Laufschuhen und Welle mit Linearführungsprofil
näher erläutert.
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Dabei zeigen die 1 bis 4 einen erfindungsgemäßen Laufschuh für ein Läuferelement einer Linearführung und die 5 ein Läuferelement mit zwei erfindungsgemäßen Laufschuhen.
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Wie in den 1 dargestellt, weist der Laufschuh dabei zwei Linearkugellager auf, welche jeweils durch eine Mehrzahl umlaufend geführter Kugeln 1 sowie durch jeweils einen Kugelkanal 2 gebildet werden.
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Erfindungsgemäß weist jeder Kugelkanal 2 einen Laufbereich und einen Rückführbereich auf, wobei der Laufbereich den Abschnitt des jeweiligen Kugelkanals 2 beschreibt, in dem die Kugeln 1, bei einer linearen Bewegung des Laufschuhs auf einer Linearführung, in Kontakt mit einer Welle (nicht dargestellt) der Linearführung gebracht werden und wobei sich der Laufschuh auf der Welle der Linearführung abstützt.
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Dem gegenüber beschreibt der Rückführbereich des jeweiligen Kugelkanals 2 den Abschnitt, in welchen die Kugeln 1 überführt und aus dem heraus in den Laufbereich zurückgeführt werden.
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Erfindungsgemäß weist der Laufschuh im Laufbereich eines jeden Kugelkanals 2 ein Führungselement auf, wobei das Führungselement des ersten Kugelkanals 2.1 durch ein erstes Führungsprofil 4.1, und das Führungselement des zweiten Kugelkanals 2.2 durch ein zweites Führungsprofil 4.2 gebildet werden.
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Als erfindungswesentliches Merkmal sind die Führungsprofile 4 in den jeweiligen Kugelkanälen 2 einteilig ausgebildet, wobei die Führungsprofile 4 jeweils eine Laufseite 5 aufweisen und wobei sich die Kugeln 1 des jeweiligen Linearkugellagers, bei einer linearen Bewegung des Laufschuhs auf der Welle der Linearführung, auf der Laufseite 5 des jeweiligen Führungsprofils 4 abstützen.
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Die Führungsprofile 4 werden jeweils von einer Längsnut 6 formschlüssig aufgenommen, wobei das erste Führungsprofil 4.1 einer ersten Längsnut 6.1 und das zweite Führungsprofil 4.2 einer zweiten Längsnut 6.2 zugeordnet ist.
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Darüber hinaus weisen die Laufseiten 5 der Führungsprofile 4 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein gotisches Profil, insbesondere ein gotisches Spitzbogenprofil auf.
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Es hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung eines gotischen Profils eine besonders gute Schmiegung der Kugeln 1 an die Laufseite 5 des jeweiligen Führungsprofils 4 erzielt werden kann und somit eine größtmögliche Auflagefläche der Kugeln 1 auf den Führungsprofilen 4 bereitstellbar ist.
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Der Verschleiß der Kugeln 1 des Laufschuhs bei dessen linearer Bewegung auf der Welle der Linearführung wird somit besonders vorteilhaft auf ein Minimum begrenzt. Gleichzeitig können durch die große Auflagefläche der Kugeln 1 auf den Führungsprofilen 4 entsprechend große Lasten durch einen erfindungsgemäßen Laufschuh auf die Welle der Linearführung übertragen werden.
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Zusätzlich bestehen die Führungsprofile 4 des Laufschuhs im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem gehärteten Material, wodurch sich der Verschleiß der Führungsprofile 4 nochmals verringern lässt und somit die Instandhaltungskosten für einen erfindungsgemäßen Laufschuh gering gehalten werden können.
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Der Laufschuh wird darüber hinaus durch ein Mittelelement 7, sowie ein erstes Umlenkelement 8.1 und ein zweites Umlenkelement 8.2 gebildet, wobei das Mittelelement 7 als Längsprofil ausgebildet ist und wobei die Längsnuten 6 zur Aufnahme der Führungsprofile 4 vorliegend ausschließlich in dem Mittelelement 7 des Laufschuhs angeordnet sind.
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Die Umlenkelemente 8 sind erfindungsgemäß zum einen über jeweils eine Verbindungsschraube 12 mit dem Mittelelement 7 fest verbindbar. Zum anderen werden die Führungsprofile durch die feste Verbindung zwischen dem Mittelelement 7 und den Umlenkelementen 8 in ihrer Lage innerhalb des Mittelelements 7 festgelegt und gegen ein Herausfallen oder ein Verschieben gesichert.
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Um insbesondere eine besonders einfache Zugänglichkeit der Kugeln 1 in dem erfindungsgemäßen Laufschuh zu ermöglichen, sind die Umlenkelemente 8 jeweils zweiteilig ausgebildet.
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2 zeigt eine Gesamtansicht des Laufschuhs.
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Wie 3 zeigt, beinhalten die Umlenkelemente 8 ebenso die Umlenkabschnitte 9 des jeweiligen Kugelkanals 2, wobei die Kugeln 1 des jeweiligen Linearkugellagers, bei einer linearen Bewegung des Laufschuhs auf der Welle der Linearführung, in dem ersten Umlenkabschnitt 9.1 in eine, der Abrollrichtung der Kugeln 1 in dem Laufbereich des jeweiligen Kugelkanals 2 entgegengerichtete Bewegung und in dem zweiten Umlenkabschnitt 9.2 in die Bewegung in Abrollrichtung in dem jeweiligen Laufbereich umgelenkt werden.
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Des Weiteren weist ein erfindungsgemäßer Laufschuh wie in den 1 und 2 dargestellt, zwei Verstelleinrichtungen auf, welche baugleich ausgebildet sind und welche, bei einer Verwendung des Laufschuhs in einem Läuferelement, eine Einstellung eines Spiels zwischen den Kugeln 1 der Linearkugellager und der Welle der Linearführung ermöglichen.
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Hierzu werden die Verstelleinrichtungen vorliegend jeweils aus einer Exzenterbuchse 10 und einer Verstellschraube 11 gebildet.
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Darüber hinaus verdeutlicht die 1, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kugelkanäle 2 derart innerhalb des Laufschuhs angeordnet sind, dass der Abstand der jeweiligen Laufbereiche zueinander geringer ist als der Abstand der, den jeweiligen Laufbereichen gegenüberliegenden, Abschnitte der Rückführbereiche.
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Die 4 zeigt das Zusammenwirken des erfindungsgemäßen Laufschuhs mit einer Welle 3 einer Linearführung.
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Hierbei sind die Führungsprofile 4 jeweils konzentrisch zum Umfang der Welle 3 angeordnet. Ferner ist aus der Darstellung der Anordnung von Rückführbereich und Laufbereich am Beispiel des ersten Kugelkanals 2.1 die schräge Anordnung der Kugelkanäle ersichtlich.
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Ein erfindungsgemäßer Laufschuh findet insbesondere Verwendung in einem Läuferelement einer Linearführung.
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Ein derartiges Läuferelement ist in 5 dargestellt.
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Das Läuferelement weist vorliegend zwei erfindungsgemäße Laufschuhe auf, wobei die Laufschuhe sich gegenüberliegend an dem Läuferelement angeordnet sind und eine Welle 3 einer Linearführung teilweise umgreifen und wobei die Welle 3 auf einem Linearführungsprofil 13 montiert ist.
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Weiterhin sind die Laufschuhe über entsprechende Aufnahmen an einem Grundkörper 14 des Läuferelements montiert.
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Die Aufnahmen werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel besonders vorteilhaft durch die, aus der jeweiligen Exzenterbuchse 10 und der jeweiligen Verstellschraube 11 bestehenden, Verstelleinrichtungen der Laufschuhe selbst gebildet, wobei die Verstelleinrichtungen den Grundkörper 14 des Läuferelements durchsetzen und von einer, den Laufschuhen gegenüberliegenden, Seite des Grundkörpers 14 zugänglich sind.
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Durch die Verstelleinrichtungen wird auf besonders vorteilhafte Art und Weise ermöglicht, dass die Laufschuhe zum einen an dem Grundkörper 14 des Läuferelements gehaltert werden, zum anderen können die Laufschuhe durch die Verstelleinrichtungen relativ zu dem Grundkörper in Richtung der Welle 3 verschoben werden, wodurch die Einstellung des Spiels zwischen den Kugeln 1 der Laufschuhe und der Welle 3 der Linearführung erfolgt. Die Verschiebbarkeit der Laufschuhe gegenüber der Welle 3 wird in der vorliegenden 5 durch die Pfeile veranschaulicht.
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Als technologischer Vorteil müssen somit keine zusätzlichen Vorrichtungen oder Elemente zur Montage der Laufschuhe an dem Läuferelement vorgesehen werden.
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Ein Läuferelement mit zwei erfindungsgemäßen Laufschuhen zur Verwendung auf einer Welle 3 einer Linearführung ist abschließend in 6 in einer Schrägansicht dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kugeln
- 2.1
- erster Kugelkanal
- 2.2
- zweiter Kugelkanal
- 3
- Welle
- 4.1
- erstes Führungsprofil
- 4.2
- zweites Führungsprofil
- 5.1
- Laufseite des ersten Führungsprofils
- 5.2
- Laufseite des zweiten Führungsprofils
- 6.1
- erste Längsnut
- 6.2
- zweite Längsnut
- 7
- Mittelelement
- 8.1
- erstes Umlenkelement
- 8.2
- zweites Umlenkelement
- 9.1
- Umlenkabschnitt des ersten Kugelkanals
- 9.2
- Umlenkabschnitt des zweiten Kugelkanals
- 10.1
- erste Exzenterbuchse
- 10.2
- zweite Exzenterbuchse
- 11.1
- erste Verstellschraube
- 11.2
- zweite Verstellschraube
- 12.1
- erste Verbindungsschraube
- 12.2
- zweite Verbindungsschraube
- 13
- Linearführungsprofil
- 14
- Grundkörper
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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