DE10125381A1 - Lagerblock mit Stange - Google Patents
Lagerblock mit StangeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Lagerblock (10, 10', 10'') zur Verbindung eines längs einer Führungsbahnanordnung (14) geführten Führungswagens (16) mit einem zu führenden Bauteil (12), umfassend ein erstes Lagerteil (18, 18', 18'') und ein zweites Lagerteil (20, 20', 20''), welches wenigstens eine Montagefläche (22, 22', 22'') zur Verbindung des zweiten Lagerteils (20, 20', 20'') mit dem zu führenden Bauteil (12) aufweist, wobei das erste (18, 18', 18'') oder das zweite Lagerteil (20, 20', 20'') eine Durchgangsöffnung (26) und das jeweils andere Lagerteil einen Durchsetzungskörper (28, 28', 28'') aufweist, welcher die Durchgangsöffnung (26) in einer Durchsetzungsrichtung (D) längs einer Durchsetzungsstrecke durchsetzt, wobei die wenigstens eine Montagefläche (22, 22', 22'') außerhalb der Durchgangsöffnung (26) gelegen ist, wobei der Durchsetzungskörper (28, 28', 28'') und die Durchgangsöffnungs-Mantelfläche (30) in einem zwischen Endbereichen (34, 36) der Durchsetzungsstrecke gelegenen Kontaktbereich (32) miteinander in Berührkontakt stehen und wobei eine zur Durchsetzungsrichtung (D) orthogonale Abmessung eines zwischen der Durchgangsöffnungs-Mantelfläche (30) und dem Durchsetzungskörper (28, 28', 28'') vorhandenen Spalts zumindest in einem dem Kontaktbereich (32) nahen Bereich in einer Richtung auf den Kontaktbereich zu abnimmt, vorzugsweise verschwindet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lagerblock zur Verbindung eines
längs einer Führungsbahnanordnung geführten Führungswagens mit einem
zu führenden Bauteil.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Lagerblöcke bzw. Verbindungs
anordnungen zur Verbindung von Führungswägen mit zu führenden Bautei
len bekannt. Diese unterscheiden sich zum einen im konstruktiven Aufbau
und zum anderen in den Bewegungsfreiheitsgraden, die das Bauteil gegen
über dem Führungswagen besitzt. Diese Bewegungsfreiheitsgrade sind
nötig, um bei einem Bauteil, das mit mehreren voneinander gesonderten
Führungswägen verbunden und von diesen längs einer Führungsbahnanord
nung geführt ist, Verspannungen zu vermeiden, die aufgrund von Ferti
gungs- oder/und Montageungenauigkeiten auftreten können.
Aus der US 5273366 A sind beispielsweise Verbindungsanordnungen zwi
schen Führungswägen und einem zu führenden Bauteil bekannt, welche
gebildet sind durch einen Wälzkörper, der zwischen einer mit einer Mehr
zahl von Führungswägen verbundenen Halteplatte und einer mit dem zu
führenden Bauteil verbundenen Verbindungsplatte angeordnet ist. Der
Wälzkörper ist dabei zwischen im Montagezustand aufeinander zu weisen
den ebenen Außenflächen von Halteplatte und Verbindungsplatte positio
niert. Jede der Außenflächen weist dabei eine Ausnehmung auf, deren
Flächenkontur einem Umfangsabschnitt des verwendeten Wälzkörpers
möglichst genau entspricht. Als Wälzkörper sind in der US 5273366 A eine
Kugel, ein Wälzzylinder oder zwei koaxial angeordnete Kegelrollen genannt.
Im Falle der Kugel kann das Bauteil bezüglich des Führungswagens um
zwei zu den beiden Außenflächen im Wesentlichen parallele, zueinander
orthogonale Raumrichtungen verkippen und bezüglich einer dritten, zu den
vorgenannten Achsen orthogonale Achse verdrehen.
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist der hohe Bauaufwand, der sich
aus der genauen Fertigung von wenigstens drei Bauteilen, nämlich Wälzkör
per, Wälzkörper-Ausnehmung in der Halteplatte und Wälzkörper-Ausneh
mung in der Verbindungsplatte ergibt. Darüber hinaus liegt das mit der
Verbindungsplatte verbundene Bauteil über den Wälzkörper am Führungs
wagen lediglich auf und ist nicht gegen ein Abheben gesichert.
Ein Lagerblock, der ein Verkippen des Bauteils bezüglich des Führungs
wagens um zwei zueinander orthogonale Raumrichtungen ermöglicht, ist
aus der EP 0 481 470 A1 bekannt. Dieser Lagerblock besteht im Wesentli
chen aus drei zueinander parallelen, mit Abstand voneinander angeordneten
Scheiben. Von den beiden äußeren Scheiben weist die eine eine Montage
fläche zur Verbindung mit dem Führungswagen und die andere eine Monta
gefläche zur Verbindung mit dem Bauteil auf. Jeweils zwei benachbarte
Scheiben sind durch einen Biegesteg miteinander verbunden, wobei die
beiden Biegestege sich in zueinander orthogonale Raumrichtungen erstre
cken. Jede Scheibe ist dabei bezüglich der ihr benachbarten Scheibe um
eine in Erstreckungsrichtung des jeweiligen die Scheiben verbindenden
Biegestegs kippbar.
Dieser Lagerblock ist zwar hinsichtlich des zu seiner Herstellung nötigen
Aufwands gegenüber der zuvor beschriebenen Verbindungsanordnung
verbessert, weist jedoch aufgrund der drei parallelen Scheiben mit dazwi
schen angeordneten Verbindungsstegen ein beträchtliches Bauvolumen auf.
Außerdem sind die bei Biegung um einen Biegesteg gegen dessen Material
elastizität auftretenden Kräfte größer als die bei Kippung um einen Wälz
körper auftretenden Kräfte, die letztlich auf Führungsbahn und Bauteil
wirken.
Eine weitere Verbindungsanordnung ist in der EP 0 417 304 A1 offenbart.
Bei dieser Verbindungsanordnung wird ein Bauteil mit einem Führungs
wagen schraubverbunden. Dabei kann eine ebene Kontaktfläche des Bau
teils oder einer mit diesem verbundenen Platte mit einer zylindrisch-kon
vexen Kontaktfläche des Führungswagens in Berührkontakt sein, so dass
das Bauteil um eine zur Krümmungsachse der Bauteil-Kontaktfläche pa
rallelen Achse kippbar ist. Alternativ dazu kann zwischen Bauteil und Füh
rungswagen ein gesondertes Verbindungsteil mit einer zylindrisch-konvexen
Außenfläche angeordnet sein, die in einer zylindrisch-konkaven Ausneh
mung des Führungswagens anliegt. An dieser Verbindungsstruktur ist
nachteilig, dass die das Bauteil mit dem Führungswagen verbindenden
Schrauben gleichsam als Rückstellelemente dienen und durch eine Kippung
zwischen Bauteil und Führungswagen je nach Eindrehort zug- oder biege
beansprucht werden. Dadurch kann das Gewindespiel in Einschraubrich
tung vergrößert und somit die Schraubverbindung geschwächt werden.
Aus der US 5249867 A ist eine Verbindungsanordnung bekannt, bei der
das Bauteil an einer Platte befestigt und diese Platte mit dem Führungs
wagen unter Zwischenanordnung einer elastischen Schicht verschraubt ist.
Durch Verformung der elastischen Zwischenschicht kann das Bauteil be
züglich des Führungswagens um zwei zueinander orthogonale, in der Ebene
der Zwischenschicht liegende Raumrichtungen verkippen. Die elastische
Zwischenschicht kann aus Gummi, Kunststoff und Metall gebildet sein. Die
mögliche Verkippung erfolgt bei dieser Verbindungsanordnung gegen die
Elastizität des Materials der Zwischenschicht, was wiederum zu vergleichs
weise hohen auf Bauteil und Führungsbahn wirkenden Kräften führt.
Weiterhin ist in der genannten Druckschrift eine Verbindungsanordnung
gezeigt, bei der am Führungswagen an der zum Bauteil hinweisenden
Außenfläche eine Mehrzahl von kollinearen, in Führungsrichtung mit Ab
stand voneinander angeordneten, in Führungswagenquerrichtung konvex
gekrümmten Vorsprüngen vorgesehen ist. Eine Verbindungsplatte weist in
gleicher Anzahl wie die Vorsprünge den Vorsprüngen entsprechende Aus
nehmungen auf, welche ebenfalls kollinear und mit Abstand voneinander
angeordnet sind, so dass die Materialzwischenräume zwischen zwei aufei
nanderfolgenden Ausnehmungen in jeweilige Zwischenräume zwischen
zwei in Führungsrichtung aufeinanderfolgende Vorsprünge in Führungs
richtung spielfrei eingreifen. Die Vorsprünge des Führungswagens sowie
die Materialzwischenräume zwischen den Ausnehmungen an der Verbin
dungsplatte weisen kollineare und im montierten Zustand miteinander
fluchtende Durchgangslöcher auf, durch welche nach Auflegen der Ver
bindungsplatte auf den Führungswagen derart, dass der Ausnehmungs
grund auf den Vorsprüngen aufliegt, eine Fixierstange hindurchgesteckt
wird. Die Verbindungsplatte liegt damit wippenartig auf dem Führungs
wagen um eine zur Führungsrichtung parallele Achse kippbar auf.
Nachteilig an dieser Ausführungsform ist, dass Vorsprünge, Durchgangs
bohrungen und Ausnehmungen hochgenau gefertigt werden müssen, um
Doppelpassungen zu vermeiden, welche durch die aufgrund der Fixier
stange zwangsweise fluchtenden Durchgangslöcher einerseits und dem an
dem Ausnehmungsgrund anliegenden Vorsprung andererseits entstehen
könnten.
Die DE 41 20 411 A1 zeigt eine Verbindungsanordnung, bei welcher eine
Verbindungsplatte mit dem Führungswagen durch eine Schwalbenschwanz
führung derart verbunden ist, dass die Verbindungsplatte in einer Richtung
orthogonal zur Führungsrichtung bezüglich des Führungswagens verschieb
bar ist. Eine Verkippbarkeit ist dabei nicht gegeben.
Aus der DE 39 10 469 A1 ist weiterhin eine Linearkugelbüchse zur Füh
rung von Bauteilen bekannt. Diese Linearkugelbüchse weist an einer Innen
umfangsfläche einer Durchgangsöffnung in Kugelbüchsenlängsrichtung ver
laufende Tragkugelreihen auf, so dass ein mit der Linearkugelbüchse ver
bundenes Bauteil längs einer durch die Durchgangsöffnung hindurchgeführten
Führungsschiene in Kugelbüchsenlängsrichtung verschiebbar ist.
Die Linearkugelbüchse ist in ihrem montierten Zustand in einer Montage
bohrung des zu führenden Bauteils aufgenommen. Um dem Bauteil ein
Kippspiel um zwei zueinander sowie jeweils zu der der Führungsrichtung
entsprechenden Kugelbüchsenlängsrichtung orthogonale Raumrichtungen
zu verleihen, sind die Laufbahnen der Kugelumläufe an einzelnen Lauf
platten angebracht, die sich über eine ballige Außenfläche an der Montage
bohrung im zu führenden Bauteil abstützen. Eine Relativdrehung zwischen
Linearkugelbüchse und Führungsschiene um eine zur Kugelbüchsenlängs
richtung parallele Achse als weiterer Bewegungsfreiheitsgrad sollte auf
grund der dann auftretenden nachteiligen Gleitreibung vermieden werden.
Da die Führungsschiene die Linearkugelbüchse durchsetzt, kann sie im
Verfahrbereich des Bauteils nicht abgestützt werden. Die mit Linearkugel
büchsen erreichten Führungslängen sind daher gering.
Schließlich ist aus der US 4831888 A ein Spannschlüssel bekannt, welcher
zwei jeweils in einem ihrer Längsabschnitte ballig ausgebildete und ansons
ten zylindrische Spannzapfen aufweist. Die Spannzapfen sind in einer
Richtung orthogonal zu ihrer Erstreckungsrichtung aufeinander zu und von
einander weg bewegbar. Dieses Spannwerkzeug dient dazu, bei der Mon
tage von Linearführungen Wälzkörperführungsbahnen unter Vorspannung
zu setzen, um diese spielfrei an einem führenden oder zu führenden Körper
anzubringen. Die zylindrischen Spannzapfen weisen den balligen Längs
abschnitt auf, um als definierten Krafteinleitungsort einen Punkt- oder
Linienanlagebereich an die vorzuspannende Lauffläche bereitzustellen, so
dass diese mit hoher Genauigkeit an dem ihr zugeordneten Bauteil festge
legt werden kann.
Gemäß dem oben erläuterten Stand der Technik ist es Aufgabe der vor
liegenden Erfindung, einen konstruktiv einfach aufgebauten und leicht
montierbaren Lagerblock zur dauerhaft sicheren Verbindung eines längs
einer Führungsbahnanordnung geführten Führungswagens mit einem zu
führenden Bauteil anzugeben, welcher dem Bauteil einen ausreichend
hohen Verfahrweg bereitstellt und ihm bezüglich des Führungswagens
wenigstens eine Verkippung um eine Achse gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Lagerblock zur
Verbindung eines längs einer Führungsbahnanordnung geführten Führungs
wagens mit einem zu führenden Bauteil, umfassend ein erstes Lagerteil und
ein zweites Lagerteil, welches wenigstens eine Montagefläche zur Ver
bindung des zweiten Lagerteils mit dem zu führenden Bauteil aufweist, wo
bei das erste oder das zweite Lagerteil eine Durchgangsöffnung und das
jeweils andere Lagerteil einen Durchsetzungskörper aufweist, welcher die
Durchgangsöffnung in einer Durchsetzungsrichtung längs einer Durchse
tzungsstrecke durchsetzt, wobei die wenigstens eine Montagefläche außer
halb der Durchgangsöffnung gelegen ist, wobei der Durchsetzungskörper
und die Durchgangsöffnungs-Mantelfläche in einem zwischen Endbereichen
der Durchsetzungsstrecke gelegenen Kontaktbereich miteinander in Berühr
kontakt stehen, und wobei eine zur Durchsetzungsrichtung orthogonale
Abmessung eines zwischen der Durchgangsöffnungs-Mantelfläche und dem
Durchsetzungskörper vorhandenen Spalts zumindest in einem dem Kon
taktbereich nahen Bereich in einer Richtung auf den Kontaktbereich zu
abnimmt, vorzugsweise verschwindet.
Aufgrund der Durchsetzung des zweiten Lagerteils durch das erste Lagerteil
ist grundsätzlich eine feste und dauerhaft sichere Verbindung zwischen
Bauteil und Führungswagen gewährleistet. Dadurch, dass die bezeichnete
Montagefläche außerhalb der Durchgangsöffnung gelegen ist, ist diese
leicht zugänglich, was eine einfache Montierbarkeit des Lagerblocks mit
dem zu führenden Bauteil sicherstellt.
Der sich zumindest in einem dem Kontaktbereich nahen Bereich in einer
Richtung auf den Kontaktbereich zu verringernde Spalt zwischen Durchset
zungskörper und Durchgangsöffnung, in Verbindung mit der Lage des
Kontaktbereichs zwischen den Endbereichen der Durchsetzungsstrecke,
sorgt dafür, dass der Durchsetzungskörper um eine Berührstelle, an der er
an der Mantelfläche der Durchgangsöffnung aufliegt, kippen kann, ohne
dass von der Berührstelle in Durchsetzungsrichtung entfernt liegende
Abschnitte des Durchsetzungskörpers mit der Mantelfläche der Durch
gangsöffnung kollidieren.
Aufgrund der konstruktiven Gestaltung des Lagerblocks sind lediglich zwei
Elemente, nämlich der Durchsetzungskörper und die Durchgangsöffnung,
mit hoher Genauigkeit zu bearbeiten. Dadurch ist die Herstellung des erfin
dungsgemäßen Lagerblocks verhältnismäßig einfach.
Vorteilhafterweise nimmt der Spalt zum Kontaktbereich hin nicht nur ab,
sondern verschwindet sogar, so dass die Durchgangsöffnung den Durch
setzungskörper längs einer im Wesentlichen orthogonal zur Durchsetzungs
richtung verlaufenden geschlossenen Linie berührt. Dadurch kann die
Lagersteifigkeit des erfindungsgemäßen Lagerblocks erhöht werden.
Es sollte im Übrigen berücksichtigt werden, dass es sich bei den in dieser
Anmeldung bezeichneten Relativbewegungen zwischen den beiden Lager
teilen um minimale Bewegungen handelt, die lediglich dazu dienen, etwaige
Ungenauigkeiten der Linearführungseinheit und insbesondere der Führungs
bahnanordnung auszugleichen. Die Größenordnung derartiger Ungenau
igkeiten liegt in jedem Fall im Submillimeterbereich. Bei idealisierter Be
trachtung wäre der Durchsetzungskörper nur dann bezüglich der Durch
gangsöffnung kippbar, wenn seine Mantelfläche an der Berührstelle sphä
risch ausgebildet ist, mit einem Durchmesser, der dem Durchmesser der
Durchgangsöffnung an der Berührstelle entspricht. Da es sich bei den
Lagerteilen weder um Körper mit idealer Geometrie noch um ideal starre
Körper handelt - diese existieren nur in vereinfachten Denkmodellen - ist
eine Ausgleichsbewegung zwischen Durchsetzungskörper und Durchgangs
öffnung aufgrund der vorhandenen Materialelastizität und der gegebenen
Geometrie möglich. Eine solche Ausgleichsbewegung ist somit eine Kom
bination aus Biegeverformung hauptsächlich des Durchsetzungskörpers und
Wälzbewegung um die Berührstelle. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene
Ausführung von Durchsetzungskörper und Durchgangsöffnung dient somit
dazu, eine Ausgleichsbiegung durch Materialelastizität des Durchsetzungs
körpers und auch der Durchgangsöffnung zu erleichtern und weiterhin
dazu, eine Wälzbewegung zwischen diesen beiden Elementen zu gestatten.
Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gestaltung von Durchsetzungs
körper und Durchgangsöffnung ist ein relatives Verkippen von Durchset
zungskörper und Durchgangsöffnung in wenigstens einer zur Durchset
zungsrichtung orthogonalen Raumrichtung möglich.
Mit "Durchsetzungsstrecke" ist die Strecke bezeichnet, längs welcher sich
Durchgangsöffnung und Durchsetzungskörper im Wesentlichen gemeinsam
in Durchsetzungsrichtung erstrecken. Im Verlauf dieser Durchsetzungs
strecke berühren sich Durchsetzungskörper und Durchgangsöffnungs-
Mantelfläche an der Berührstelle. Der Kontaktbereich ist dabei ein die
Berührstelle umfassender gemeinsamer Bereich von Durchsetzungskörper
und Durchgangsöffnung, der sich über einen berührstellennahen Längs
abschnitt der Durchsetzungsstrecke erstreckt.
Der Bewegungsfreiheitsgrad des Bauteils gegenüber dem Führungswagen
kann über die Verkippung um eine zur Durchsetzungsrichtung orthogonale
Achse hinaus erhöht werden, wenn eine von der Mantelfläche eines der
Elemente: Durchgangsöffnung und Durchsetzungskörper, begrenzte, zur
Durchsetzungsrichtung orthogonale Querschnittsfläche im Kontaktbereich
einen zumindest lokalen Extremwert aufweist, welcher für eine Durchset
zungskörper-Querschnittsfläche ein Maximum und für eine Durchgangsöff
nung-Querschnittsfläche ein Minimum ist, und wenn eine von der Mantel
fläche des jeweils anderen Elements begrenzte, zur Durchsetzungsrichtung
orthogonale Querschnittsfläche des jeweils anderen Elements in Durchsetzungsrichtung
im Kontaktbereich entweder im Wesentlichen konstant ist
oder ebenfalls einen zumindest lokalen Extremwert aufweist, welcher
wiederum für eine Durchsetzungskörper-Querschnittsfläche ein Maximum
und für eine Durchgangsöffnung-Querschnittsfläche ein Minimum ist. Durch
diese Konfiguration kann erreicht werden, dass der Durchsetzungskörper in
der Durchgangsöffnung in Durchsetzungsrichtung verschiebbar ist.
Beispielsweise kann die Durchgangsöffnung eine in Durchsetzungsrichtung
zumindest in ihrem Kontaktabschnitt, vorzugsweise jedoch über die ge
samte Durchsetzungsstrecke, konvex gekrümmte Durchgangsöffnungs-
Mantelfläche aufweisen. Diese Gestalt der Durchgangsöffnung lässt sich
einfach und vergleichsweise kostengünstig dadurch erreichen, dass ein
entsprechend konturiertes Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeug hergestellt wird.
Dabei kann in einem ersten Arbeitsgang ein zylindrisches Durchgangsloch
mit im Wesentlichen konstantem Querschnitt über seine Erstreckungslänge
und in zwei folgenden Arbeitsgängen die gewünschte Durchgangsöffnung
mit in Durchsetzungsrichtung konvex gekrümmter Mantelfläche durch
Einstechen mit dem konturierten Werkzeug von jeweils einer Endseite des
zylindrischen Durchgangslochs her erzeugt werden. Somit kann die Durch
gangsöffnung von einer zusammenhängenden Materialstruktur umgeben
sein, was deren Belastungsfähigkeit erhöht. Weiterhin ist eine über die
gesamte Durchsetzungsstrecke in Durchsetzungsrichtung konvexe Durch
gangsöffnungs-Mantelfläche gegenüber einer abschnittsweise in Durchset
zungsrichtung gekrümmten Mantelfläche bevorzugt, da eine kontinuierliche
Querschnittsänderung in Durchsetzungsrichtung Kerbwirkungen vermeidet,
was sich ebenfalls positiv auf die Tragkraft des Lagerteils auswirkt.
Eine derartige Durchgangsöffnung kann beispielsweise mit einem Durchset
zungskörper kombiniert sein, welcher aus einer Stange gebildet ist, die über
die Durchsetzungsstrecke im Wesentlichen konstante Querschnittsabmes
sungen aufweist. Die Querschnittsabmessungen können je nach Art der
Stange beispielsweise Durchmesser oder charakteristische Kantenlängen
sein. Damit ist, wie bereits angedeutet, eine relative Verschiebbarkeit von
erstem Lagerteil zu zweitem Lagerteil gegeben. Eine derartige Kombination
hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Montage von erstem und zweitem
Lagerblock wenig fehleranfällig ist, da die in der Durchgangsöffnung an
geordnete Stange in Durchsetzungsrichtung nicht sehr genau positioniert
werden muss und in die Durchgangsöffnung mit in Durchsetzungsrichtung
konvexer Mantelfläche leicht einzuführen ist.
Stattdessen kann jedoch auch der Durchsetzungskörper durch eine Stange
gebildet sein, welche zumindest in ihrem Kontaktabschnitt, vorzugsweise
jedoch über die gesamte Durchsetzungsstrecke, eine ballige Mantelfläche
aufweist. Die ballige Stange kann beispielsweise einfach durch einen Dreh
vorgang in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Es sei jedoch angemerkt,
dass die Mantelfläche von Durchsetzungskörper oder/und von Durchgangs
öffnung grundsätzlich durch eine Mehrzahl von ebenen Flächen oder/und
durch eine oder mehrere um eine in Durchsetzungsrichtung verlaufende
Krümmungsachse gekrümmte Flächen gebildet sein kann, wobei es im Falle
einer aus mehreren Flächen gebildeten Mantelfläche genügt, wenn wenig
stens eine dieser Flächen ballig bzw. konvex gekrümmt ausgebildet ist.
Die Stange kann mit der zuvor beschriebenen Durchgangsöffnung, die in
Durchsetzungsrichtung eine konvex gekrümmte Mantelfläche aufweist,
kombiniert werden, was dahingehend vorteilhaft ist, dass der auf einer
Biegeverformung beruhende Verlagerungsanteil von erstem Lagerteil gegen
über zweitem Lagerteil verringert werden kann, da eine Verkippungsbeweg
ung der beiden Lagerteile gegeneinander erleichtert wird.
Die ballige Stange kann jedoch auch eine Durchgangsöffnung durchsetzen,
deren Öffnungsquerschnitt über die Durchsetzungsstrecke im Wesentlichen
konstant ist, und welche vorzugsweise zylindrisch ist. Dadurch wird der
Durchsetzungskörper bei einer Verkippung des ersten Lagerteils gegenüber
dem zweiten Lagerteil zwar stärker durch Materialverformung beansprucht
als bei Durchsetzung einer Durchgangsöffnung mit einer konvexen Mantel
fläche, jedoch ist der zur Herstellung des Lagerblocks nötige Bearbeitungs
aufwand verringert.
Weiterhin können Durchsetzungskörper und Durchgangsöffnung derart
ausgebildet sein, dass der Kontaktabschnitt der Durchgangsöffnung einen
Hohlzylinderabschnitt von in Durchsetzungsrichtung im Wesentlichen
konstantem Öffnungsquerschnitt aufweist, an welchen sich in Durchset
zungsrichtung zu beiden Endbereichen der Durchsetzungsstrecke hin sich
in Richtung der Endbereiche der Durchsetzungsstrecke öffnende Hohlko
nusabschnitte anschließen, oder/und dass der Kontaktabschnitt des Durch
setzungskörpers einen Zylinderabschnitt von in Durchsetzungsrichtung im
Wesentlichen konstantem Querschnitt aufweist, an welchen sich in Durch
setzungsrichtung zu beiden Endbereichen der Durchsetzungsstrecke hin
sich in Richtung der Endbereiche der Durchsetzungsstrecke verjüngende
Konusabschnitte anschließen.
In diesem Fall liegt zwischen Durchsetzungskörper und Durchgangsöff
nungs-Mantelfläche keine Linienberührung, sondern eine Flächenberührung
vor, was die maximal mögliche Tragkraft des Lagerblocks wesentlich
erhöht. Zwar wird grundsätzlich durch diese Flächenberührung die Verkipp
barkeit der beiden Lagerteile gegeneinander verschlechtert, jedoch spielt
diese Verschlechterung erst ab einer gewissen Breite des Zylinderab
schnitts bzw. Hohlzylinderabschnitts eine wesentliche Rolle. Es hat sich
beim Einsatz der aus der DE 39 10 469 A1 bekannten Linearkugelbüchse
herausgestellt, dass eine gute Verkippbarkeit der beiden Lagerteile erreicht
wird, wenn der Zylinder- bzw. Hohlzylinderabschnitt eine Länge von ca.
2% bis ca. 10%, vorzugsweise von ca. 2% bis ca. 5% des Durchmessers
des Durchsetzungskörpers aufweist.
Die zuvor genannten beispielhaften Arbeitsfolgen zur Herstellung eines
Durchsetzungskörpers (Drehen) oder/und einer Durchgangsöffnung (Boh
ren, Reiben) führen zu rotationssymmetrischen Durchsetzungskörpern bzw.
Durchgangsöffnungen. Durchsetzungskörper oder/und Durchgangsöffnung
müssen nicht notwendigerweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein.
Dies ist jedoch bevorzugt, da dadurch zwei weitere Bewegungsfreiheits
grade des ersten Lagerteils bezüglich des zweiten Lagerteils erhalten wer
den können, nämlich eine Verdrehung um eine zur Durchsetzungsrichtung
parallele Achse sowie eine Verkippung um eine zur Achse der vorgenann
ten Verkippung sowie zur Durchsetzungsrichtung orthogonale Achse. Mit
rotationssymmetrischen Durchsetzungskörpern und Durchgangsöffnungen
ist daher ein Lagerblock durch Bearbeitung von lediglich zwei Formelemen
ten herstellbar, welcher der Montagefläche des Lagerblocks einen höheren
Bewegungsfreiheitsgrad ermöglicht als ein Kugelgelenk. Zu den Bewe
gungsfreiheitsgraden des Kugelgelenks, d. h. Verdrehung bzw. Verkippung
um drei zueinander orthogonale Raumrichtungen, kommt die Verschiebbar
keit in Durchsetzungsrichtung hinzu.
Der die Durchgangsöffnung durchsetzende Durchsetzungskörper kann
beispielsweise fliegend, d. h. lediglich an einem seiner Längsenden durch
das ihn tragende Lagerteil gelagert sein. Bei dieser grundsätzlich möglichen
Lagerungsart ist jedoch die Tragkraft aufgrund einer möglicherweise auf
tretenden Verbiegung des Durchsetzungskörpers stark reduziert. Vorteilhaf
ter ist es, den Durchsetzungskörper an seinen beiden Längsendbereichen
zu halten, vorzugsweise unter Umgreifung des die Durchgangsöffnung
aufweisenden Materials des jeweils anderen Lagerteils. Mit dieser Anord
nung ist eine im Vergleich zur fliegenden Lagerung deutlich höhere Trag
kraft des Lagerblockes erreichbar.
Um die Verschiebbarkeit des den Durchsetzungskörper haltenden Lagerteils
gegenüber dem die Durchgangsöffnung aufweisenden Lagerteil gewähr
leisten zu können, kann das zweite Lagerteil mit dem ersten Lagerteil mit
einem Verschiebungsspiel verbunden sein, welches eine Relativverschie
bung der beiden Lagerteile in Durchsetzungsrichtung zulässt.
Ein so aufgebauter Lagerblock eignet sich beispielsweise zum Einsatz als
Loslagerblock in einer Linearführungseinheit, umfassend wenigstens zwei
im Wesentlichen zueinander parallele Führungsbahnanordnungen und
wenigstens drei längs der Führungsbahnanordnungen bewegliche Füh
rungswägen, wobei jeder Führungsbahnanordnung wenigstens ein Füh
rungswagen zugeordnet ist, und wobei jeder Führungswagen über einen
Lagerblock mit einem zu führenden Bauteil verbindbar ist. Dieser Loslager
block sollte derart in der Linearführungseinheit angeordnet sein, dass seine
Durchsetzungsrichtung im Wesentlichen parallel zur Abstandsrichtung
zwischen den wenigstens zwei Führungsbahnanordnungen verläuft. Da
durch kann eine Verspannung des zu führenden Bauteils, bzw. eine daraus
resultierende Krafteinwirkung auf die Führungswägen, vermieden werden,
welche aus einer mangelhaften Parallelität der wenigstens zwei Führungs
bahnen aufgrund von Fertigungs- oder/und Montageungenauigkeit ent
stehen kann. Durch die Verkippbarkeit des ersten und des zweiten Lager
teils gegeneinander orthogonal zur Durchsetzungsrichtung kann zugleich
auch eine fertigungs- oder/und montagebedingte Winkelabweichung der die
Führungswägen führenden Flächen bzw. Führungsbahnanordnungen ausge
glichen werden. Vorzugsweise werden die Führungswägen einer der wenig
stens zwei Führungsbahnanordnungen als Loslagerblöcke ausgebildet, so
dass sich eine einer Brückenlagerung entsprechende Lagerung des zu
führenden Bauteils ergibt, d. h. eine Seite der Lagerung wird als Festlager
ausgebildet und nimmt im Wesentlichen schwerkraftbedingte Auflager
kräfte und dazu orthogonal wirkende Kräfte auf, während übrige, von der
Festlagerstelle mit Abstand angeordnete Lagerstellen im Wesentlichen
lediglich schwerkraftbedingte Auflagerkräfte aufnehmen.
Umfasst die Linearführungseinheit genau drei Führungswägen und zwei
Führungsbahnanordnungen, wobei zwei Führungswägen der einen Führungsbahnanordnung
und einer der anderen Führungsbahnanordnung
zugeordnet sind, kann mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Loslager
block mit vier Bewegungsfreiheitsgraden eine besonders vorteilhafte sta
tisch bestimmte Lagerung erreicht werden. Eine Verspannung des Bauteils
bzw. eine daraus resultierende Krafteinwirkung auf die Führungswägen
kann dabei nicht auftreten.
Weiterhin kann die zuvor beschriebene Linearführungseinheit um einen
Führungswagen erweitert werden, so dass sie zwei Führungsbahnanord
nungen und vier Führungswägen umfasst, von denen jeweils zwei einer
Führungsbahnanordnung zugeordnet sind. Falls die Lagerblöcke von an
einer Führungsbahnanordnung angeordneten Führungswägen als Loslager
blöcke mit vier Bewegungsfreiheitsgraden ausgebildet sind, so ergibt sich,
je nach Gestaltung der Lagerblöcke der beiden der anderen Führungsbahn
anordnung zugeordneten Führungswägen, im günstigsten Fall eine statisch
einfach unbestimmte Lagerung. Zwar ist damit die Möglichkeit einer Ver
spannung gegeben, jedoch kann dadurch die Tragkraft der Linearführungs
einheit bezogen auf die Ausführung mit lediglich drei Führungswägen
deutlich erhöht werden. Der Grad der statischen Unbestimmtheit gibt dabei
ein Maß über die zu erwartende Verspannung im Bauteil und die dadurch
auf die Führungswägen wirkenden Kräfte an. Eine einfache statische Unbe
stimmtheit bietet bei dem oben genannten Aufbau einen guten Kompromiss
zwischen Tragkrafterhöhung und mechanischer Beanspruchung der Füh
rungsbahnanordnungen.
Das zuvor erwähnte Verschiebungsspiel kann beispielsweise dadurch mit
einfachen konstruktiven Mitteln erhalten werden, dass das den Durchset
zungskörper aufweisende Lagerteil zwei im Wesentlichen parallele, orthogo
nal zur Durchsetzungsrichtung verlaufende Träger aufweist, welche den
Durchsetzungskörper zwischen sich halten, wobei die lichte Weite zwi
schen den Trägern größer ist als die Abmessung in Durchsetzungsrichtung
eines zwischen den Trägern befindlichen Abschnitts der jeweils anderen,
die Durchgangsöffnung aufweisenden Lagerteils. Im Gegensatz dazu kann
der Lagerblock jedoch auch derart ausgebildet sein, dass das erste Lagerteil
mit dem zweiten Lagerteil in Durchsetzungsrichtung im Wesentlichen
verschiebungsspielfrei verbunden ist. In diesem Fall kann der Lagerblock
immer noch drei rotatorische Freiheitsgrade aufweisen und somit fehler
hafte Winkelorientierungen ausgleichen, jedoch legt ein derartiger Lager
block das zu führende Bauteil bezüglich des Führungswagens translatorisch
eindeutig fest. Bei dem so gebildeten Festlagerblock kann die Durchset
zungsrichtung je nach Ausbildung der anderen zur Linearführungseinheit
gehörenden Führungswägen parallel zur Führungsrichtung oder parallel zur
Abstandsrichtung sein.
Bei den zuvor genannten Beispielen für Linearführungseinheiten kann
beispielsweise jeweils wenigstens ein Führungswagen über einen derarti
gen Festlagerblock mit dem Bauteil verbunden sein.
Die beiden Lagerteile können beispielsweise derart zueinander verschie
bungsspielfrei angeordnet sein, dass das den Durchsetzungskörper auf
weisende Lagerteil zwei im Wesentlichen parallele, orthogonal zur Durch
setzungsrichtung verlaufende Träger aufweist, welche den Durchsetzungs
körper zwischen sich halten, wobei die lichte Weite zwischen den Trägern
möglichst exakt der Abmessung in Durchsetzungsrichtung eines zwischen
den Trägern befindlichen Abschnitts des jeweils anderen, die Durchgangs
öffnung aufweisenden Lagerteils, entspricht. Ein derartiger Lagerblock kann
immer noch derart ausgestaltet sein, dass er drei rotatorische Freiheits
grade besitzt, wenn man bedenkt, dass es sich bei den zur Kompensation
von Fertigungs- oder/und Montageungenauigkeiten notwendigen Bewegun
gen um nahezu infinitesimale Bewegungen mit geringem Verlagerungs
betrag handelt.
Die Montage des Lagerblocks am Führungswagen wird stark vereinfacht
und gleichzeitig die Aufnahme von Auflagerkräften durch die Führungsbahnanordnung
verbessert, wenn der Lagerblock symmetrisch bezüglich
einer zur Durchsetzungsrichtung orthogonalen Ebene ist.
Um eine möglichst universelle Kombinationsmöglichkeit von Lagerblöcken
und Führungswägen zu erreichen, ist es vorteilhaft, das erste Lagerteil als
von dem Führungswagen gesondertes Bauteil auszubilden. Es ist aber auch
möglich, und zur Erzielung höherer Tragkräft vorteilhaft, das erste Lagerteil
einstückig mit dem Führungswagen auszubilden. Dies geht besonders
einfach dann, wenn das erste Lagerteil die Durchgangsöffnung und das
zweite Lagerteil den Durchsetzungskörper aufweist.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen
Lagerblocks bei Betrachtung in Führungsrichtung
einer Führungsbahnanordnung,
Fig. 2a eine Seitenansicht einer Linearführungseinheit,
sowie
Fig. 2b eine Schnittdraufsicht der in Fig. 2a gezeigten
Linearführungseinheit eines entlang der Linie IIb-
IIb in Fig. 2a geführten Schnittes.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagerblocks
allgemein mit 10 bezeichnet. Der Lagerblock 10 verbindet ein Bauteil 12
mit einem längs einer Führungsbahn 14 in einer Führungsrichtung F geführ
ten Führungswagen 16.
Der Lagerblock 10 umfasst ein mit dem Führungswagen 16 durch strichli
niert angedeutete Schraubverbindungen verbundenes erstes Lagerteil 18
und ein ebenfalls durch eine strichliniert angedeutete Verschraubung mit
dem Bauteil 12 verbundenes zweites Lagerteil 20. Das zweite Lagerteil 20
liegt mit einer im Wesentlichen ebenen, zur Zeichenebene der Fig. 1 or
thogonalen Montagefläche 22 an einer ebenfalls im Wesentlichen ebenen
und zur Zeichenebene der Fig. 1 orthogonalen Anbringungsfläche 24 des
Bauteils 12 an diesem an. Das erste Lagerteil 18 weist ein bezüglich einer
zur Führungsrichtung F orthogonalen und zur Montagefläche 22 parallelen
Achse A rotationssymmetrisches Durchgangsloch 26 auf. Das Durchgangs
loch 26 wird von einer Stange 28 mit einem über ihre Erstreckungslänge im
Wesentlichen konstanten Kreisquerschnitt längs der Durchsetzungsrichtung
D durchsetzt. Im unverlagerten Zustand der Lagerteile 18 und 20 sind
Durchgangsloch 26 und Stange 28 koaxial zur Achse A angeordnet. Die
Durchsetzungsstrecke ist dabei die gemeinsam von Durchgangsloch 26 und
Stange 28 umgebene Länge der Achse A, d. h. in diesem Beispiel die Breite
des ersten Lagerteils 18 in Durchsetzungsrichtung D.
In etwa der Längsmitte der Durchsetzungsstrecke berühren sich die Stange
28 und die Mantelfläche 30 des Durchgangslochs 26 in einem Kontaktbe
reich 32. Der Kontaktbereich 32 ist der nahe der Berührstelle 33 liegende
und diese umfassende Längsabschnitt der Durchsetzungsstrecke. Die
Berührstelle 33 läuft orthogonal zur Durchsetzungsrichtung D um und bildet
einen geschlossenen Ring.
Die Mantelfläche 30 des Durchgangslochs 26 weist in Durchsetzungs
richtung D eine konvexe Krümmung auf, so dass der im Wesentlichen
kreisförmige Öffnungsquerschnitt des Durchgangslochs 26 an den Endbe
reichen 34 und 36 der Durchsetzungsstrecke eine größere Querschnitts
fläche aufweist als die Stange 28. Im Kontaktbereich 32 weist die Quer
schnittsfläche des Durchgangslochs 26 ein Minimum, d. h. eine Stelle
engsten Querschnitts auf. Die beiden Lagerteile 18 und 20 sind gegenei
nander in Durchsetzungsrichtung D verschiebbar und um die Achsen A, B
sowie um die zur Zeichenebene der Fig. 1 orthogonale Achse C drehbar.
Das Verschiebungsspiel des zweiten Lagerteils 20 bezüglich des am Füh
rungswagen 16 befestigten ersten Lagerteils 18 ist definiert durch die
beiden Abstände h zwischen der zum ersten Lagerteil 18 hinweisenden
Fläche 38 eines die Stange an ihrem einen Endbereich haltenden Trägers
40 und der zum Träger 40 hinweisenden und zur Durchsetzungsrichtung D
orthogonalen Fläche 42 des ersten Lagerteils 18, bzw. zwischen der zum
ersten Lagerteil 18 hinweisenden Fläche 44 eines weiteren, die Stange 28
an ihrem anderen Längsende haltenden Trägers 46 und einer zum Träger
46 hinweisenden und zur Durchsetzungsrichtung D orthogonalen Fläche 48
des ersten Lagerteils 18. Die Träger 40 und 46 verlaufen im Übrigen or
thogonal zur Montagefläche 22.
Die Stange 28 kann mit ihren Längsenden an den Trägern 40 und 46 starr
aufgenommen sein, so dass eine Verkippung der Montagefläche 22 um die
Achse A zu einer Relativbewegung zwischen Stange 28 und Mantelfläche
30 des Durchgangslochs 26 führt. Alternativ dazu (nicht dargestellt) kann
die Stange 28 an den Trägern 40 und 46 drehbar gelagert sein, um gerade
diese Relativbewegung zu vermeiden, da diese bei schnell aufeinanderfol
genden Dreh- oder Kippbewegungen zu Mikroverschweißungen führen
kann, die bei fortgesetzter Relativbewegung wieder aufbrechen und so die
Mantelflächen von Stange 28 oder/und Durchgangsloch 26 mit zuneh
mender Betriebsdauer verschlechtern.
In Fig. 2a ist die Seitenansicht einer vier Führungswägen 16 umfassenden
Linearführungseinheit 50 dargestellt. Dabei sind gleiche Teile wie in Fig. 1
mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bauteile, die in den Fig. 2a und 2b in
bezüglich der Fig. 1 leicht abgewandelter Form eingesetzt sind, sind mit
gleichen, jedoch apostrophierten Bezugszeichen versehen.
Der in Fig. 2a rechte Lagerblock 10' ist ein Festlagerblock, dessen Durch
setzungsrichtung D' parallel zur Führungsrichtung F verläuft. Zwischen den
aufeinander zu weisenden Flächen 38' und 44' der Träger 40' und 46' zu
den zu den jeweiligen Trägern hinweisenden Flächen 42' und 48' des
ersten Lagerteils 18' sind keine Abstände vorgesehen, d. h. die Fläche 38'
und 42' bzw. 44' und 48' liegen aneinander an. Dadurch ist das erste
Lagerteil 18' nicht bezüglich des zweiten Lagerteils 20' in Durchsetzungs
richtung D' verschiebbar. Das zweite Lagerteil 20' kann jedoch gegenüber
dem ersten Lagerteil 18' um eine zur Durchsetzungsrichtung D' parallele
Achse verdreht werden. Aufgrund der Materialelastizität kann auch eine
infinitesimale Kippbewegung des zweiten Lagerteils 20' bezüglich des
ersten Lagerteils 18' um zwei sowohl zur Durchsetzungsrichtung D' als
auch zueinander orthogonale Raumrichtungen erfolgen.
Der in Fig. 2a gezeigte linke Lagerblock 10" entspricht dem Lagerblock 10'
und ist lediglich um 90° bezüglich einer in der Zeichenebene der Fig. 2a
liegenden zur Führungsrichtung F orthogonalen Achse gedreht. Auf seine
weitere Beschreibung wird daher verzichtet.
Fig. 2b zeigt eine Draufsicht eines Schnittes der in Fig. 2a gezeigten Linear
führungseinheit entlang der Linie IIb-IIb in Fig. 2a. Die Linearführungs
einheit weist zwei zueinander parallele, die Führungsrichtung F definierende
Führungsschienen 14 auf. Auf der in Fig. 2b unteren Schiene 14 verfahren
die Führungswägen mit den Festlagerblöcken 10' und 10". Auf der in Fig.
2b oberen Führungsschiene 14 sind zwei Führungswägen mit Loslager
blöcken, entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten Lagerblock 10, angeordnet.
Zur Erläuterung der Anordnung der Lagerblöcke in der Linearführungsein
heit 50 werden die bereits in Fig. 1 verwendeten Achsen A, B und C ver
wendet.
Die Lagerblöcke 10' und 10" an der in Fig. 2b unteren Führungsschiene 14
legen das in Fig. 2b nicht dargestellte Bauteil bezüglich der Führungs
schiene 14 in Richtung der Achsen A und B fest, d. h. sie nehmen Kräfte in
diesen Richtungen auf. Unter Umständen ist aufgrund von Materialelastizi
täten eine infinitesimale Verkippung des Bauteils um die Achse C möglich.
Selbst wenn diese Verkippung nicht möglich ist, treten an der Linearfüh
rungseinheit 50 keine durch ungenügende Parallelität oder Winkeltreue der
Führungsschienen 14 hervorgerufene Kräfte auf. Die Lagerblöcke 10 der in
Fig. 2b oberen Führungsschiene 14 ermöglichen einen Lage- und Winkel
fehlerausgleich in Durchsetzungsrichtung D, so dass ein Parallelitätsfehler
der Führungsschienen 14 kompensiert werden kann bzw. nicht zu Kräften
auf die Führungswägen führt. Darüber hinaus sind das erste und das zweite
Lagerteil der Lagerblöcke 10 um die Achsen A, B und C gegeneinander
verkippbar bzw. verdrehbar, so dass auch Fehler in der Winkelanordnung
der Führungsschienen 14 zueinander kompensiert werden können. Ledi
glich hinsichtlich der in Richtung der Achse B, d. h. auf die Führungsschie
nen 14 zu, wirkenden Auflagerkräfte ist die Linearführungseinheit 50
einfach statisch unbestimmt, d. h. es kann auf analytischem Wege nicht
ermittelt werden, welche Auflagerkraft die einzelnen Führungswägen in
Richtung der Achse B auf die Führungsschienen 14 ausüben. Da die Lager
blöcke und die Führungswägen jedoch so bemessen sind, dass sie auf
tretende Auflagerkräfte stets aufnehmen können, und da weiterhin zumin
dest Obergrenzen für die auftretenden Auflagerkräfte abgeschätzt werden
können, stellt die mangelnde Kenntnis der tatsächlichen Kraftverteilung
kein größeres Problem bei der Dimensionierung der Linearführungseinheit
dar.
Die gezeigte Linearführungseinheit 50 erreicht, verglichen mit einer idealen,
statisch bestimmten Linearführungseinheit mit drei Führungswägen (einer
der beiden Führungswägen der oberen Führungsschiene 14 würde wegge
lassen werden) eine deutlich höhere Tragkraft.
Claims (15)
1. Lagerblock zur Verbindung eines längs einer Führungsbahnanord
nung (14) geführten Führungswagens (16) mit einem zu führenden
Bauteil (12), umfassend ein erstes Lagerteil (18, 18', 18") und ein
zweites Lagerteil (20, 20', 20"), welches wenigstens eine Montage
fläche (22, 22', 22") zur Verbindung des zweiten Lagerteils (20,
20', 20") mit dem zu führenden Bauteil (12) aufweist,
wobei das erste (18, 18', 18") oder das zweite Lagerteil (20, 20', 20") eine Durchgangsöffnung (26) und das jeweils andere Lagerteil (20, 20', 20") einen Durchsetzungskörper (28, 28', 28") aufweist, welcher die Durchgangsöffnung (26) in einer Durchsetzungsrichtung (D) längs einer Durchsetzungsstrecke durchsetzt,
wobei die wenigstens eine Montagefläche (22, 22', 22") außerhalb der Durchgangsöffnung (26) gelegen ist,
wobei der Durchsetzungskörper (28, 28', 28") und die Durchgangs öffnungs-Mantelfläche (30) in einem zwischen Endbereichen (34, 36) der Durchsetzungsstrecke gelegenen Kontaktbereich (32) mitein ander in Berührkontakt stehen, und
wobei eine zur Durchsetzungsrichtung (D) orthogonale Abmessung eines zwischen der Durchgangsöffnungs-Mantelfläche (30) und dem Durchsetzungskörper (28, 28', 28") vorhandenen Spalts zumindest in einem dem Kontaktbereich (32) nahen Bereich in einer Richtung auf den Kontaktbereich zu abnimmt, vorzugsweise verschwindet.
wobei das erste (18, 18', 18") oder das zweite Lagerteil (20, 20', 20") eine Durchgangsöffnung (26) und das jeweils andere Lagerteil (20, 20', 20") einen Durchsetzungskörper (28, 28', 28") aufweist, welcher die Durchgangsöffnung (26) in einer Durchsetzungsrichtung (D) längs einer Durchsetzungsstrecke durchsetzt,
wobei die wenigstens eine Montagefläche (22, 22', 22") außerhalb der Durchgangsöffnung (26) gelegen ist,
wobei der Durchsetzungskörper (28, 28', 28") und die Durchgangs öffnungs-Mantelfläche (30) in einem zwischen Endbereichen (34, 36) der Durchsetzungsstrecke gelegenen Kontaktbereich (32) mitein ander in Berührkontakt stehen, und
wobei eine zur Durchsetzungsrichtung (D) orthogonale Abmessung eines zwischen der Durchgangsöffnungs-Mantelfläche (30) und dem Durchsetzungskörper (28, 28', 28") vorhandenen Spalts zumindest in einem dem Kontaktbereich (32) nahen Bereich in einer Richtung auf den Kontaktbereich zu abnimmt, vorzugsweise verschwindet.
2. Lagerblock nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine von der Mantelfläche (30) eines der Elemente: Durch gangsöffnung (26) und Durchsetzungskörper (28, 28', 28"), be grenzte, zur Durchsetzungsrichtung orthogonale Querschnittsfläche im Kontaktbereich (32) einen zumindest lokalen Extremwert aufweist, welcher für eine Durchsetzungskörper-Querschnittsfläche ein Maximum und für eine Durchgangsöffnung-Querschnittsfläche ein Minimum ist, und
dass eine von der Mantelfläche des jeweils anderen Elements be grenzte, zur Durchsetzungsrichtung (D) orthogonale Querschnitts fläche des jeweils anderen Elements (26 oder 28, 28', 28") in Durchsetzungsrichtung (D) im Kontaktbereich (32) entweder im Wesentlichen konstant ist oder ebenfalls einen zumindest lokalen Extremwert aufweist, welcher wiederum für eine Durchsetzungs körper-Querschnittsfläche ein Maximum und für eine Durchgangsöff nung-Querschnittsfläche ein Minimum ist.
dass eine von der Mantelfläche (30) eines der Elemente: Durch gangsöffnung (26) und Durchsetzungskörper (28, 28', 28"), be grenzte, zur Durchsetzungsrichtung orthogonale Querschnittsfläche im Kontaktbereich (32) einen zumindest lokalen Extremwert aufweist, welcher für eine Durchsetzungskörper-Querschnittsfläche ein Maximum und für eine Durchgangsöffnung-Querschnittsfläche ein Minimum ist, und
dass eine von der Mantelfläche des jeweils anderen Elements be grenzte, zur Durchsetzungsrichtung (D) orthogonale Querschnitts fläche des jeweils anderen Elements (26 oder 28, 28', 28") in Durchsetzungsrichtung (D) im Kontaktbereich (32) entweder im Wesentlichen konstant ist oder ebenfalls einen zumindest lokalen Extremwert aufweist, welcher wiederum für eine Durchsetzungs körper-Querschnittsfläche ein Maximum und für eine Durchgangsöff nung-Querschnittsfläche ein Minimum ist.
3. Lagerblock nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchgangsöffnung (26) eine in Durchsetzungsrichtung (D)
zumindest in ihrem Kontaktabschnitt (32), vorzugsweise jedoch über
die gesamte Durchsetzungsstrecke, konvex gekrümmte Durchgangs
öffnungs-Mantelfläche (30) aufweist.
4. Lagerblock nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchsetzungskörper (28, 28', 28") aus einer Stange gebil
det ist, welche über die Durchsetzungsstrecke im Wesentlichen kon
stante Querschnittsabmessungen aufweist.
5. Lagerblock nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchsetzungskörper (28, 28', 28") durch eine Stange
gebildet ist, welche zumindest in ihrem Kontaktabschnitt, vorzugs
weise jedoch über die gesamte Durchsetzungsstrecke, eine ballige
Mantelfläche aufweist.
6. Lagerblock nach Anspruch 5, in Verbindung mit Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchgangsöffnung (26) einen über die Durchsetzungs
strecke im Wesentlichen konstanten Öffnungsquerschnitt aufweist
und vorzugsweise zylindrisch ist.
7. Lagerblock nach einen der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchsetzungskörper (28, 28', 28") oder/und die Durch
gangsöffnung (26) rotationssymmetrisch ausgebildet sind.
8. Lagerblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Lagerteil (20) mit dem ersten Lagerteil (18) mit
einem Verschiebungsspiel (h) verbunden ist, welches eine Relativver
schiebung der beiden Lagerteile (18, 20) zueinander in Durchset
zungsrichtung (D) zulässt.
9. Lagerblock nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das den Durchsetzungskörper (28) aufweisende Lagerteil (20)
zwei im Wesentlichen parallele, orthogonal zur Durchsetzungsrich
tung (D) verlaufende Träger (40, 46) aufweist, welche den Durchset
zungskörper (28) zwischen sich halten, wobei die lichte Weite zwi
schen den Trägern (40, 46) größer ist als die Abmessung in Durch
setzungsrichtung (D) eines zwischen den Trägern (40, 46) befindli
chen Abschnitts des jeweils anderen, die Durchgangsöffnung (26)
aufweisenden Lagerteils (18).
10. Lagerblock nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Lagerteil (18', 18") mit dem zweiten Lagerteil (20',
20") in Durchsetzungsrichtung (D) im Wesentlichen verschiebungs
spielfrei verbunden ist.
11. Lagerblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Lagerblock (10, 10', 10") symmetrisch bezüglich einer zur
Durchsetzungsrichtung (D) orthogonalen Ebene ist.
12. Lagerblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Lagerteil (18, 18', 18") als von dem Führungswagen
(16) gesondertes Bauteil ausgebildet ist.
13. Linearführungseinheit, umfassend wenigstens zwei im Wesentlichen
zueinander parallele Führungsbahnanordnungen (14) und wenigstens
drei längs der Führungsbahnanordnungen (14) bewegliche Führungs
wägen (16),
wobei jeder Führungsbahnanordnung (14) wenigstens ein Führungs wagen (16) zugeordnet ist, und
wobei jeder Führungswagen (16) über einen Lagerblock (10, 10', 10") mit einem zu führenden Bauteil verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein Lagerblock (10) nach Anspruch 8 sowie ge wünschtenfalls nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 9, 11 und 12 als Loslagerblock (10) ausgebildet ist, bei welchem die Durchsetzungs richtung (D) des Loslagerblocks (10) im Wesentlichen parallel zur Abstandsrichtung (A) zwischen den wenigstens zwei Führungsbahn anordnungen (14) verläuft oder/und
dass wenigstens ein Lagerblock (10', 10") nach Anspruch 10 sowie gewünschtenfalls nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 11 und 12 als Festlagerblock (10', 10") ausgebildet ist.
wobei jeder Führungsbahnanordnung (14) wenigstens ein Führungs wagen (16) zugeordnet ist, und
wobei jeder Führungswagen (16) über einen Lagerblock (10, 10', 10") mit einem zu führenden Bauteil verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein Lagerblock (10) nach Anspruch 8 sowie ge wünschtenfalls nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 9, 11 und 12 als Loslagerblock (10) ausgebildet ist, bei welchem die Durchsetzungs richtung (D) des Loslagerblocks (10) im Wesentlichen parallel zur Abstandsrichtung (A) zwischen den wenigstens zwei Führungsbahn anordnungen (14) verläuft oder/und
dass wenigstens ein Lagerblock (10', 10") nach Anspruch 10 sowie gewünschtenfalls nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 11 und 12 als Festlagerblock (10', 10") ausgebildet ist.
14. Linearführungseinheit nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie genau drei Führungswägen (16) und zwei Führungsbahn anordnungen (14) umfasst, von denen zwei Führungswägen (16) der einen Führungsbahnanordnung (14) und einer der anderen Führungs bahnanordnung (14) zugeordnet sind,
wobei der Lagerblock (10) des der anderen Führungsbahn zugeord neten einzelnen Führungswagens ein Loslagerblock (10') gemäß der Definition in Anspruch 13 ist oder/und
wobei wenigstens einer der Lagerblöcke (10', 10") der beiden ande ren Führungswägen ein Festlagerblock (10', 10") gemäß der Defini tion in Anspruch 13 ist.
dass sie genau drei Führungswägen (16) und zwei Führungsbahn anordnungen (14) umfasst, von denen zwei Führungswägen (16) der einen Führungsbahnanordnung (14) und einer der anderen Führungs bahnanordnung (14) zugeordnet sind,
wobei der Lagerblock (10) des der anderen Führungsbahn zugeord neten einzelnen Führungswagens ein Loslagerblock (10') gemäß der Definition in Anspruch 13 ist oder/und
wobei wenigstens einer der Lagerblöcke (10', 10") der beiden ande ren Führungswägen ein Festlagerblock (10', 10") gemäß der Defini tion in Anspruch 13 ist.
15. Linearführungseinheit nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie genau vier Führungswägen (16) und zwei Führungsbahn anordnungen (14) umfasst, von denen jeweils zwei Führungswägen (16) einer Führungsbahnanordnung (14) zugeordnet sind,
wobei die Lagerblöcke (10) der beiden Führungswägen (16) der einen Führungsbahnanordnung (14) Loslagerblöcke (10) gemäß der Definition in Anspruch 13 sind oder/und
wobei wenigstens einer der Lagerblöcke (10', 10") der beiden ande ren Führungswägen (16) ein Festlagerblock (10', 10") gemäß der Definition in Anspruch 13 ist.
dass sie genau vier Führungswägen (16) und zwei Führungsbahn anordnungen (14) umfasst, von denen jeweils zwei Führungswägen (16) einer Führungsbahnanordnung (14) zugeordnet sind,
wobei die Lagerblöcke (10) der beiden Führungswägen (16) der einen Führungsbahnanordnung (14) Loslagerblöcke (10) gemäß der Definition in Anspruch 13 sind oder/und
wobei wenigstens einer der Lagerblöcke (10', 10") der beiden ande ren Führungswägen (16) ein Festlagerblock (10', 10") gemäß der Definition in Anspruch 13 ist.
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