Die Erfindung betrifft eine Führungseinrichtung mit einem ebenen Führungstisch und mindestens einem an diesem in einer Umlaufbahn geführten Schlitten. Eine solche Einrichtung findet beispielsweise Verwendung in Transfer-Maschinen, die mehrere Bearbeitungs- und/oder Montagestationen aufweisen.
Der Zweck der Erfindung liegt darin, eine Einrichtung der eben genannten Art so auszubilden, dass der Schlitten oder z. B. eine Reihe von beinahe lückenlos aufeinanderfolgenden Schlitten schrittweise längs einer in sich geschlossenen Bahn bewegbar ist, wobei der bzw. die Schlitten stets genauestens geführt sein sollen.
Die erfindungsgemässe Führungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass am Führungstisch eine innere und eine äussere Führungsbahn ausgebildet sind, die zwischen sich einen endlosen Führungsdurchlass begrenzen, dessen Mittellinie aus zwei parallelen geradlinigen und zwei halbkreisförmigen Abschnitten zusammengesetzt ist und der auf seiner ganzen Länge eine gleichmässige Weite hat, und dass am Schlitten vier einen einheitlich grossen Durchmesser besitzende Laufrollen in solcher Anordnung ihrer Drehachsen gelagert sind, dass sie paarweise mit der inneren bzw. äusseren Führungsbahn zusammenarbeiten, und zwar spielfrei, wenn sich der Schlitten ganz im Bereich irgendeines der vier Mittellinienabschnitte befindet.
Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in grösserem Massstab,
Fig. 3 und 4 Querschnitte nach den Linien III-III bzw.
IV-IV der Fig. 2 und
Fig. 5 eine schematische Draufsicht, anhand welcher die Geometrie der Anordnung der Drehachsen der vier Laufrollen am Schlitten erläutert wird.
Die in den Fig. 14 veranschaulichte Einrichtung weist einen ebenen Führungstisch auf, zu dem Teile 1 und 2 gehören, an denen eine innere Führungsbahn 3 bzw. eine äussere Führungsbahn 4 ausgebildet sind. Diese Führungsbahnen 3, 4 begrenzen zwischen sich einen endlosen Führungsdurchlass 5, dessen Mittellinie 6 aus zwei parallelen geradlinigen Abschnitten und zwei halbkreisförmigen Abschnitten zusammengesetzt ist (Fig. 1) und der auf seiner ganzen Länge eine gleichmässige Weite hat.
Es ist an sich nicht wichtig, wie die Führungsteile 1, 2 in bezug aufeinander unbeweglich abgestützt sind. Im gezeigten Beispiel sind sie mittels Haltern 7, 8 (Fig. 3) an einem Basiskörper 9 befestigt.
Die Einrichtung weist auch mindestens einen Schlitten 10 auf. In praktischen Ausführungen wird mit Vorteil eine beinahe lückenlose Reihe solcher Schlitten 10 über der ganzen Länge des Führungsdurchlasses 5 verteilt sein. Jeder solche Schlitten kann in herkömmlicher Weise eine Bohrung haben, in der ein Werkstückträger 11 (Fig. 4) verschiebbar gelagert ist; am Basiskörper 9 können dann an mehreren Stellen (Arbeitsstationen) z. B. Hebevorrichtungen 12 zum Anheben des Werkstückträgers 11 vorgesehen sein. Die Führungstischteile 1, 2 (oder einer derselben) können in herkömmlicher Weise als Träger von Bearbeitungseinheiten, Montagevorrichtungen u. dgl. dienen, wie dies bei Transfermaschinen üblich ist.
Am Schlitten 10 bzw. an jedem Schlitten 10 sind vier einen einheitlich grossen Durchmesser besitzende Laufrollen 13, 14, 15, 16 in solcher Anordnung ihrer Drehachsen A13, A14, A15 bzw. A16 gelagert, dass sie paarweise mit der inneren Führungsbahn 3 bzw. äusseren Führungsbahn 4 zusammenarbeiten, und zwar spielfrei wenn sich der Schlitten 10 ganz im Bereich irgendeines der beiden geradlinigen Abschnitte oder eines der beiden kreisbogenförmigen Abschnitte der Mittellinie 6 des Führungsdurchlasses 5 befindet. Im gezeigten Beispiel haben die Laufrollen 13-16 je zwei einander zugewendete Kegelflächen (Fig. 3) und die Führungsbahnen 3, 4 sind im Querschnitt passend ausgebildet, damit jeder Schlitten 10 in einer zur Ebene des Führungstisches rechtwinkligen Richtung unbeweglich ist; die Laufrollen 13-16 drehen auf Lagerzäpfen 17, die in Bohrungen des Schlittens festsitzen.
Die vorerwähnte Anordnung der Drehachsen A13, A14, A15, A16 der Laufrollen 13-16 an jedem Schlitten 10 hat erstrangige Bedeutung. Sie wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 erläutert.
In dieser Fig. 5 sind der Klarheit halber die Laufrollen 13-16 nur durch Kreise versinnbildlicht, und in analoger Weise sind die Führungsbahnen 3, 4 nur durch einfache Linien versinnbildlicht. Der geometrische Ort der Drehachsen A13, A16 der mit der äusseren Führungsbahn 4 zusammenarbeitenden Laufrollen 13, 16 ist durch die Linie 18 angegeben; der geometrische Ort der Drehachsen A14, A15 der mit der inneren Führungsbahn 3 zusammenarbeitenden Laufrollen 14, 15 ist durch die Linie 19 angegeben.
Damit sich das erwähnte spielfreie Zusammenarbeiten der Laufrollen 13-16 mit den Führungsbahnen 3, 4 ergibt, müssen die Drehachsen A13, A14, A15, A16 in den Ecken eines gleichseitigen Trapezes angeordnet sein, dessen Höhe D gleich gross ist wie der Abstand zwischen den Orten 18, 19.
Es wurde ausserdem erkannt, dass die Pfeilhöhen F1 und F2 (Fl: diejenige des sich zwischen A14 und A15 erstreckenden Bogens von 19; F2: diejenige des sich zwischen A13 und A16 erstreckenden Bogens von 18) gleich gross sein müssen. Wenn nun z. B. für den Achsabstand C zwischen A14, A15 eine Grösse frei gewählt wird, so kann derjenige Achsabstand X zwischen A13, A16 leicht errechnet werden, der erforderlich ist, damit F1 = F2 ist.
Man kann davon ausgehen, dass
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F1 = R1-A B = A + D ist.
Damit F2 = F1 wird, muss sein. R2 = B + F1 = B + F2
Daraus ergibt sich der erforderliche Achsabstand X aus
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In dieser Berechnung wurde absichtlich der Radius (oder Durchmesser) der Laufrollen 13-16 aus dem Spiel gelassen.
Bei anderer Wahl dieser Grösse ändert sich einfach der Radius der kreisbogenförmigen Abschnitte der Führungsbahnen 3, 4 dementsprechend.
PATENTANSPRUCH
Führungseinrichtung mit einem ebenen Führungstisch und mindestens einem an diesem in einer Umlaufbahn geführten Schlitten, dadurch gekennzeichnet, dass am Führungstisch (1, 2) eine innere und eine äussere Führungsbahn (3 bzw. 4) ausgebildet sind, die zwischen sich einen endlosen Führungsdurchlass (5) begrenzen, dessen Mittellinie (6) aus zwei parallelen geradlinigen und zwei halbkreisförmigen Abschnitten zusammengesetzt ist und der auf seiner ganzen Länge eine gleichmässige Weite hat, und dass am Schlitten (10) vier einen einheitlich grossen Durchmesser besitzende Laufrollen (13-16) in solcher Anordnung ihrer Drehachsen gelagert sind, dass sie paarweise mit der inneren bzw.
äusseren Führungsbahn zusammenarbeiten, und zwar spielfrei, wenn sich der Schlitten ganz im Bereich irgend eines der vier Mittellinienabschnitte befindet.
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The invention relates to a guide device with a planar guide table and at least one carriage guided on this in a circular path. Such a device is used, for example, in transfer machines that have several processing and / or assembly stations.
The purpose of the invention is to design a device of the type just mentioned so that the carriage or z. B. a series of almost seamlessly successive carriages can be moved step by step along a self-contained path, the carriage (s) should always be guided very precisely.
The guide device according to the invention is characterized in that an inner and an outer guide track are formed on the guide table which delimit an endless guide passage between them, the center line of which is composed of two parallel straight and two semicircular sections and which has a uniform width over its entire length, and that four rollers with a uniformly large diameter are mounted on the carriage in such an arrangement of their axes of rotation that they work in pairs with the inner or outer guideway, and that without play when the carriage is completely in the area of any of the four center line sections.
The accompanying drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention.
Fig. 1 is a plan view,
FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 on a larger scale,
3 and 4 cross-sections along the lines III-III and
IV-IV of Figs. 2 and
5 shows a schematic plan view, on the basis of which the geometry of the arrangement of the axes of rotation of the four rollers on the slide is explained.
The device illustrated in FIG. 14 has a flat guide table, to which parts 1 and 2 belong, on which an inner guide track 3 and an outer guide track 4 are formed. These guideways 3, 4 delimit an endless guide passage 5 between them, the center line 6 of which is composed of two parallel straight sections and two semicircular sections (FIG. 1) and which has a uniform width over its entire length.
It is in itself not important how the guide parts 1, 2 are immovably supported with respect to one another. In the example shown, they are attached to a base body 9 by means of holders 7, 8 (FIG. 3).
The device also has at least one slide 10. In practical embodiments, an almost complete row of such carriages 10 will advantageously be distributed over the entire length of the guide passage 5. Each such slide can conventionally have a bore in which a workpiece carrier 11 (FIG. 4) is slidably mounted; on the base body 9 can then at several points (workstations) z. B. Lifting devices 12 for lifting the workpiece carrier 11 may be provided. The guide table parts 1, 2 (or one of the same) can be used in a conventional manner as a carrier of processing units, assembly devices and. Like. Serve, as is usual with transfer machines.
On the slide 10 or on each slide 10, four rollers 13, 14, 15, 16 with a uniformly large diameter are mounted in such an arrangement of their axes of rotation A13, A14, A15 and A16 that they are in pairs with the inner guide track 3 or outer Guide track 4 work together, specifically without play when the carriage 10 is located entirely in the area of any one of the two straight sections or one of the two circular arc-shaped sections of the center line 6 of the guide passage 5. In the example shown, the rollers 13-16 each have two conical surfaces facing each other (Fig. 3) and the guide tracks 3, 4 are designed to match in cross-section so that each carriage 10 is immovable in a direction perpendicular to the plane of the guide table; the rollers 13-16 rotate on bearing journals 17 which are stuck in the bores of the slide.
The aforementioned arrangement of the axes of rotation A13, A14, A15, A16 of the rollers 13-16 on each carriage 10 is of primary importance. It is explained below with reference to FIG.
In this FIG. 5, for the sake of clarity, the rollers 13-16 are only symbolized by circles, and in an analogous manner the guideways 3, 4 are symbolized only by simple lines. The geometric location of the axes of rotation A13, A16 of the rollers 13, 16 cooperating with the outer guide track 4 is indicated by the line 18; the geometric location of the axes of rotation A14, A15 of the rollers 14, 15 cooperating with the inner guide track 3 is indicated by the line 19.
So that the mentioned play-free cooperation of the rollers 13-16 with the guideways 3, 4 results, the axes of rotation A13, A14, A15, A16 must be arranged in the corners of an equilateral trapezoid whose height D is the same as the distance between the locations 18, 19.
It was also recognized that the arrow heights F1 and F2 (Fl: that of the arc of 19 extending between A14 and A15; F2: that of the arc of 18 extending between A13 and A16) must be equal. If now z. If, for example, a variable is freely selected for the center distance C between A14, A15, then the center distance X between A13, A16 which is required so that F1 = F2 can easily be calculated.
One can assume that
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F1 = R1-A B = A + D is.
So that F2 = F1 must be. R2 = B + F1 = B + F2
The required center distance X results from this
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In this calculation, the radius (or diameter) of rollers 13-16 has been intentionally left out of play.
If this size is selected differently, the radius of the circular arc-shaped sections of the guideways 3, 4 simply changes accordingly.
PATENT CLAIM
Guide device with a flat guide table and at least one carriage guided on this in a circular path, characterized in that an inner and an outer guide track (3 and 4) are formed on the guide table (1, 2), which between them have an endless guide passage (5 ) whose center line (6) is composed of two parallel straight and two semicircular sections and which has a uniform width over its entire length, and that on the carriage (10) four rollers (13-16) with a uniformly large diameter in such Arrangement of their axes of rotation are mounted that they are paired with the inner or
work together with the outer guideway, without play when the slide is completely in the area of any of the four center line sections.
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