Die
Erfindung betrifft ein Linearführungssystem
an einer Betonsteinmaschine für
die Linearbewegung eines Füllwagens
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches insbesondere zur gleichzeitigen
Aufnahme von Belastungskräften
und Belastungsdrehmomenten geeignet ist und sowohl bei Vorhandensein
von allgegenwärtigen
größeren geometrischen
Toleranzen als auch unter den Bedingungen einer durch z.B. Zementstaub
verursachten Verschmutzung präzise
arbeiten kann.The
The invention relates to a linear guide system
at a concrete block machine for
the linear movement of a filling carriage
according to the preamble of claim 1, which in particular for simultaneous
Absorption of stressors
and load torques is suitable and both in the presence
of omnipresent ones
larger geometric
Tolerances as well as under conditions of e.g. cement dust
caused pollution precisely
can work.
Der
Stand der Technik ist durch das Dokument der Europäischen Patentanmeldung EP 1 563 971 A2 definiert.
Hier ist eine Betonsteinmaschine mit einem mittels eines Linearantriebs
verschiebbaren Füllwagen
beschrieben, wobei der Linearantrieb eine Antriebseinheit und eine
Linearführung
für Führungsrollen
beinhaltet. Dabei umfaßt
die Antriebseinheit wenigstens einen Linearmotor und die Linearführung wenigstens
eine Führungsstange
für die
Führungsrollen,
wobei die wenigstens eine Führungsstange und
die hierzu relativ beweglichen Führungsrollen gehärtet und
Führungsrollen
und Führungsstange mit
geringem Spiel zueinander angeordnet sind.The state of the art is indicated by the document of the European patent application EP 1 563 971 A2 Are defined. Here a concrete block machine with a displaceable by means of a linear drive filling carriage is described, wherein the linear drive includes a drive unit and a linear guide for guide rollers. The drive unit comprises at least one linear motor and the linear guide at least one guide rod for the guide rollers, wherein the at least one guide rod and the relatively movable guide rollers hardened and guide rollers and guide rod are arranged with little play to each other.
Es
hat sich gezeigt, daß Linearführungen bzw.
Linearführungssysteme
mit zwei Linearführungen
nach der Lehre der EP
1 563 971 A2 unter bestimmten Umständen zum Klemmen neigen, was Folgeprobleme
verschiedener Art verursacht und zu Betriebsstörungen führt. Als Ursache für die eintretenden
Klemmerscheinungen kommt in erster Linie die Anwendung des in Anspruch
1 genannten Merkmals in Frage, wonach "Führungsrollen
und Führungsstange
mit geringem Spiel zueinander angeordnet sind". Der Sinn der mit diesem Merkmal gegebenen
Anweisung der technischen Lehre muß aus der Funktion der "Führung" und unter Zuhilfenahme der Beschreibung
in Spalte 2, Zeilen 49 ff. und in Spalte 3, Zeilen 12 ff. sowie
des Anspruchs 2 abgeleitet werden. [Zum Begriff "Führungsrollen" siehe auch den Katalog
CG 90 D von 1996 der Fa. NADELLA. Es wird hier deutlich unterschieden
zwischen Laufrollen, die auf Bahnen, ebenen Schienen usw. ablaufen (Seite
85) und Führungsrollen
(die z.B. mittels der am Außenumfang
der Führungerollen
umlaufenden V-Nuten mit Führungsschienen
mit konvexer Laufbahn zusammenarbeiten), wobei die Führungsrollen Kräfte senkrecht
und parallel zur Rollenachse übertragen
(Seite 177 bis 180)].It has been shown that linear guides or linear guide systems with two linear guides according to the teaching of EP 1 563 971 A2 in certain circumstances, causing consequential problems of various kinds and causing malfunction. The cause of the occurring Klemmerscheinungen is primarily the application of the feature mentioned in claim 1 in question, according to which "guide rollers and guide rod are arranged with little play to each other". The meaning of the instruction of the technical teaching given with this feature must be deduced from the function of "guidance" and with the help of the description in column 2, lines 49 ff. And in column 3, lines 12 ff. And claim 2. [For the term "guide rollers" see also the catalog CG 90 D from 1996 of the company NADELLA. It is clearly distinguished here between rollers that run on tracks, flat rails, etc. (page 85) and guide rollers (which work together, for example, by means of the outer circumference of the guide rollers encircling V-grooves with guide rails with convex track), the guide rollers forces and vertical transferred parallel to the roller axis (page 177 to 180)].
Eine
vollständige
Kongruenz der Kontur einer konvexen Eingriffsfläche der Führungsstange mit der Kontur
der konkaven Eingriffsflächen
der Führungsrollen
insbesondere an dem oberen am meisten belasteten Eingriffspaar (in 1) kommt praktisch nicht in Frage, da
sich daraus eine Vielzahl von bezogen auf die Drehachsen der Führungsrollen
unterschiedlichen Wälzradien
ergibt. Daraus würde
insbesondere auch infolge des Wirkens von Drehmomenten auf die ganze
Linearführung,
vom Prinzip her resultieren, daß eine
hohe Reibung mit Klemmerscheinungen auftritt, wodurch zusätzlich auch
ein erheblicher Verschleiß erzeugt
wird. Dadurch würde sich
nach kurzer Betriebsdauer von selbst ein bestimmter Zustand einstellen,
der dadurch gekennzeichnet wäre,
daß im
Bereich der größeren Wälzradien
sich zwischen der konvexen Eingriffsfläche und der konkaven Eingriffsflächen beidseitig
infolge von Materialverschleiß ein "geringes Spiel" einstellen würde. Ein
derartiges "geringes
Spiel" kann natürlich bereits
von vorneherein vorgesehen werden.A complete congruence of the contour of a convex engagement surface of the guide rod with the contour of the concave engagement surfaces of the guide rollers, in particular on the upper most loaded engagement pair (in 1 ) is practically out of the question, as it results in a variety of different relative to the axes of rotation of the guide rollers Wälzradien. This would result in particular as a result of the action of torques on the entire linear guide, in principle, that a high friction with Klemmerscheinungen occurs, which in addition also a considerable wear is generated. This would set itself after a short period of operation by itself a certain state, which would be characterized in that would set in the area of larger rolling radii between the convex engagement surface and the concave engagement surfaces on both sides as a result of material wear a "low clearance". Such a "minor game" can of course be provided from the outset.
Denkbar
ist auch noch ein "geringes
Spiel", welches
insbesondere an dem unteren weniger belasteten Eingriffspaar (in 1) als Spiel zwischen den konkaven Eingriffsflächen im
Bereich des kleinsten Wälzradius
und den gegenüberliegenden
konvexen Eingriffsflächen
an der Führungsstange
vorgesehen sein oder von selbst entstehen könnte. Auch dieses "geringe Spiel" führt insbesondere
bei der Belastung der Linearführung
durch Drehmomente zu den gleichen, nachfolgend aufgeführten nachteiligen
Effekten wie das zuvor beschriebene "geringe Spiel".It is also conceivable a "minor game", which in particular at the lower less loaded pair of engagement (in 1 ) could be provided as play between the concave engagement surfaces in the region of the smallest rolling radius and the opposite convex engagement surfaces on the guide rod or could arise by itself. Also, this "low clearance" leads in particular in the load of the linear guide by torques to the same, listed below adverse effects such as the "low clearance" described above.
Wenn
(im Sinne der EP 1
563 971 A2 ) eine Führungsstange
zusammen mit Führungsrollen
die Funktion einer "Führung" innerhalb einer
Linearführung
erfüllen
soll, ist es nötig,
daß die
in einer Ebene senkrecht zum Führungsweg
(senkrecht zur später sobenannten
Z-Koordinatenachse) gelegene Profilkontur der Führungsstange und der Führungsrolle ein "Führungs-Konturelement" aufweisen muß, welches durch einen Kontakt
zwischen beiden Bauteilen (neben einer Tragkraft senkrecht zur Rollendrehachse)
eine "Führungskraft" übertragen kann, wobei diese "Führungskraft" senkrecht zur Richtung des Verschiebeweges
(Z-Koordinate) und parallel zur Rollendrehachse ausgerichtet und
keine Reibungskraft ist.If (in the sense of EP 1 563 971 A2 ) a guide rod together with guide rollers to fulfill the function of a "guide" within a linear guide, it is necessary that in a plane perpendicular to the guide path (perpendicular to the later so-called Z-coordinate axis) located profile contour of the guide rod and the guide roller a "leadership Contour element "must have, which by a contact between the two components (in addition to a carrying force perpendicular to the roller rotation axis) can transmit a" leader ", said" executive "perpendicular to the direction of the displacement (Z coordinate) and aligned parallel to the roller axis of rotation and no frictional force is.
Dies
ist z.B. auch aus 1 (der EP 1 563 971 A2 ) erkennbar.
Es ist das Zusammenwirken von "geringem
Spiel" und "Führungs-Konturelement", welche das Entstehen
von "Klemmeffekten" und wachsendem Materialverschleiß infolge
des Eintretens von einer oder mehreren möglichen betriebsbedingten Belastungen
ermöglicht.
Die "Klemmeffekte" und der Materialverschleiß entstehen
beim Abrollen der Führungsrollen
dadurch, daß an
den Kontaktstellen, zugehörig
zu (mit Bezug auf die Rollenachsen definierbaren) Wälzradien
unterschiedlicher Größe gleichzeitig
Kontaktkräfte
entwickelt werden, und daß an
diesen Kontaktstellen zugleich unterschiedliche Wälzgeschwindigkeiten
vorhanden sind, was unvermeidlich Klemmeffekte, nachfolgend "Führungs-Klemmeffekte" genannt, mit möglichen
erheblichen Klemmkräften
herbeiführt.
Zusätzlich
kommt bezüglich
des Entstehens von "Klemmeffekten" hier hinzu, daß beim Abrollen
der Führungsrollen
an den Kontaktstellen die Kontaktkräfte nicht senkrecht zur Drehachse
der Führungsrollen
ausgerichtet sind, wodurch kein korrektes Abwälzen ermöglicht wird.This is also off, for example 1 (of the EP 1 563 971 A2 ) recognizable. It is the interaction of "low clearance" and "guiding contour element" that allows the creation of "pinching effects" and increased wear of material due to the occurrence of one or more potential operational loads. The "clamping effects" and the wear of the material arise when rolling the guide rollers in that at the contact points, belonging to (definable with respect to the roller axes) Wälzradien different sizes simultaneously contact forces are developed, and that at these points at the same time different rolling speeds are present, which is inevitable Clamping effects, hereinafter referred to as "guide clamping effects", with possible significant clamping forces brought about. In addition comes with regard to the occurrence of "pinching" here to add that when unrolling the guide rollers at the contact points, the contact forces are not aligned perpendicular to the axis of rotation of the guide rollers, whereby no correct rolling is enabled.
Zu
den möglichen
Entstehungsursachen von "Führungs-Klemmeffekten" gehören unter
anderem noch: Geometrische Toleranzen durch die Fertigung oder Montage
und durch die elastischen Defomationen aller an der Führungs-,
Trag- und Bewegungsfunktion beteiligten Bauteile, wobei die elastischen Deformationen
infolge der Betriebsbelastungen sich besonders stark auswirken,
wenn bei mitbewegten Führungsstangen
der Schwerpunkt der mittels der Linearführungen bewegten Massen sich
von der Stelle der Kraftübertragung
in das Maschinengestellt ("ausgefahrener" Zustand) entfernt.To
the possible
Causes of "leadership-Klemmeffekten" include
Another thing: geometric tolerances due to production or assembly
and by the elastic deformations of all at the leadership,
Trag- and movement function involved components, wherein the elastic deformations
as a result of operating burdens have a particularly strong impact,
if with moving guide rods
the center of gravity of the masses moved by means of the linear guides
from the point of power transmission
removed to the machine position ("extended" state).
"Führungs-Klemmeffekte" können auch
an zwei Führungsstangen
unterschiedlicher Linearführungen
gleichzeitig auftreten, wenn der über an beiden Seiten angebrachten
Linearführungen
geführte Gegenstand
einem Drehmoment um eine Hochachse (Achse parallel zur Y-Koordinatenachse)
senkrecht zur Bewegungsrichtung (Z-Koordinatenachse) und senkrecht
zu der in 1 definierbaren Horizontalen
bzw. Rollenachse (senkrecht zur X-Koordinatenachse) unterworfen
wird. Ein solches Drehmoment kann Auslöser oder auch Folge eines "Führungs-Klemmeffektes" sein. Dieser Fall
kann besondere nachteilige Folgen haben, wenn zwei elektrische Linearmotoren
als Linearantrieb eingesetzt sind, bei denen die beweglichen Teile
mangels geeigneter Motor-Regelungen oder als Folge des Eintretens
eines prinzipbedingten Klemmeffektes an einer der Linearführungen
nicht mit exakt synchroner Geschwindigkeit geführt werden. In diesem Falle
kann der "Führungs-Klemmeffekt" durch die Motoren selbst
noch verstärtk
werden. Als besondere Störungsursache
kommen auch aus der Gewichtskraft des geführten Gegenstandes (z. B. des
Füllwagens) resultierende
Belastungsdrehmomente um eine Achse parallel zur Z-Koordinatenachse
in Frage, insbesondere, wenn die Verbindung mit dem mitgeführten Gegenstand
(1) über
die Kupplungsstelle (Winkel 6 in 1)
nicht besonders steif ausgebildet ist. Beim Auftreten eines "Führungs-Klemmeffektes" werden auch die
notwendigerweise vorhandenen (Wälz-)
Lagerungen zur Aufnahme von parallel zu den Rollenachsen (in Richtung
der X-Koordinatenachse) auftretenden Kräften sehr stark beansprucht."Führungs-Klemmeffekte" can also occur on two guide rods of different linear guides simultaneously, when the guided over both sides mounted linear guides guided object torque about a vertical axis (axis parallel to the Y-coordinate axis) perpendicular to the direction of movement (Z-coordinate axis) and perpendicular to the in 1 definable horizontal or roll axis (perpendicular to the X-coordinate axis) is subjected. Such a torque can be a trigger or else a result of a "guiding-clamping effect". This case can have special adverse consequences if two electric linear motors are used as a linear drive, in which the moving parts are not performed with exact synchronous speed due to lack of suitable motor controls or as a result of the occurrence of a principle-related clamping effect on one of the linear guides. In this case, the "guide-clamping effect" by the motors themselves still be verstärtk. As a particular cause of the fault, loading torques resulting from the weight of the guided object (eg the filling carriage) about an axis parallel to the Z-coordinate axis are also possible, in particular if the connection with the entrained object (1) via the coupling point (angle 6 in 1 ) is not particularly stiff. When a "guide-clamping effect" occurs, the necessarily present (rolling) bearings for receiving forces parallel to the roller axes (in the direction of the X-coordinate axis) are subjected to great stress.
Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Linearführungssystem nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem keine durch prinzipbedingte "Führungs-Klemmeffekte" verursachte Betriebsstörungen,
insbesondere nicht unter der Einwirkung von Belastungskräften und
von Belastungsdrehmomenten, auftreten, und welches Linearführungssystem dadurch
auch besonders geeignet ist, einen störungsfreien Betrieb von als
Antriebsmotoren eingesetzten elektrischen Linearmotoren zu ermöglichen, bei
welchen die beweglichen Teile der elektrischen Linearmotoren beidseitig
zu dem zu bewegenden Gegenstand (Füllwagen), z.B. an den beweglichen Teilen
der beiden Linearführungen
befestigt sind.task
The invention is a linear guide system according to the preamble
of claim 1, in which no disruption caused by principle-related "guide clamping effects",
especially not under the influence of loading forces and
of loading torques, and which linear guide system thereby
is also particularly suitable for trouble-free operation of
Drive motors used to enable electric linear motors at
which the moving parts of the electric linear motors on both sides
to the object to be moved (stuffing car), e.g. on the moving parts
the two linear guides
are attached.
Diese
Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These
The object is achieved according to the features of claim 1.
Demgemäß wird bei
wenigstens einer der Linearführungen
die Summe der Belastungen aus auf diese Linearführung einwirkenden statischen
und dynamischen Belastungskräften
(Fx; Fy) und statischen und dynamischen Belastungsdrehmomenten (M1; M2;
N3) abgestützt
durch über
Laufrollen auf Laufbahnflächen übertragbare
Abstützkräfte, die
im wesentlichen in den Richtungen parallel zu einer X-Koordinatenrichtung
und einer Y-Koordinatenrichtung eines an einer Linearführung definierbaren
rechtwinkligen dreidimensionalen Koordinatensystems mit parallel
zur Richtung der Linearbewegung ausgerichteter Z-Koordinatenachse
wirksam sind, wobei die Abstützkräfte identisch
sind mit oder abgeleitet sind
- – von solchen
Rollen-Kontaktkräften,
die beim Abwälzen
von Laufrollen (10; 11; 14; 15)
auf ihnen zugeordneten Laufbahnflächen (32) im wesentlichen
nur senkrecht zur Laufrollenachse übertragbar sind und/oder
- – von
solchen Rollen-Kontaktkräften,
die beim Abwälzen
von Laufrollen (10; 11; 14; 15)
auf ihnen zugeordneten Laufbahnflächen (32) unter der
Bedingung erzeugt sind, daß entweder
die Laufrollen mit einer balligen Mantelfläche versehen sind, die auf
im wesentlichen ebenen Laufbahnflächen abwälzbar sind, oder die Laufrollen
mit im wesentlichen zylindrischen Mantelflächen versehen sind, die auf
senkrecht zur Bewegungsrichtung mit balligem Profil versehenen Laufbahnflächen, abwälzbar sind.
Accordingly, in at least one of the linear guides, the sum of the loads from static and dynamic loading forces (Fx; Fy) and static and dynamic loading torques (M1; M2; N3) acting on this linear guide is supported by supporting forces which can be transmitted to runway surfaces by means of rollers; the directions parallel to an X-coordinate direction and a Y-coordinate direction of a rectangular three-dimensional coordinate system definable on a linear guide are effective with the Z-coordinate axis aligned parallel to the direction of linear motion, the support forces being identical to or derived - - of such roller contact forces when rolling rollers ( 10 ; 11 ; 14 ; 15 ) on their associated raceway surfaces ( 32 ) are substantially only perpendicular to the roller axis transferable and / or
- - of such roller contact forces when rolling rollers ( 10 ; 11 ; 14 ; 15 ) on their associated raceway surfaces ( 32 ) are produced under the condition that either the rollers are provided with a convex lateral surface, which can be rolled on substantially flat raceway surfaces, or the rollers are provided with substantially cylindrical lateral surfaces, the on perpendicular to the direction of movement with spherical profile provided raceway surfaces, abrollable are.
Durch
die beiden Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1, die
nähere
Angaben über
die Art der Abstützkräfte machen,
ist ein Lösungsmerkmal
beschrieben, demgemäß über die durch
das Auftreten von Hertzscher Flächenpressung
definierbaren Wälz-Kontaktzonen
(zwischen Laufrollen und Laufbahnflächen) außer durch Reibung bedingten
Kräften
keine Führungskräfte parallel zur
Laufrollen-Mittenachse übertragen
werden. Sollten sich zwischen Laufrollen und Laufbahnflächen in einer
Richtung parallel zur Laufrollen-Mittenachse gerichtete und durch
Reibung bedingte Kontaktkräfte,
die durch Fertigungs- oder Montagefehler oder durch die (unter Umständen bei
zunehmendem Verfahrweg zunehmenden) elastischen Verformungen beim
Abrollen einer Laufrolle auf ihrer Laufbahnfläche entwickeln wollen, so können sie
sofort abgebaut werden. Und zwar deshalb, weil die Wälzbahnen
(definiert durch Laufbahnflächenpartien
bei denen die sogenannte Hertzsche Flächenpressung auftritt) sich leicht
senkrecht zur Verfahrrichtung verlagern können.By the two features of the characterizing part of claim 1, which provide more details about the nature of the support forces, a solution feature is described, accordingly on the definable by the occurrence of Hertzian surface pressure rolling contact zones (between rollers and raceway surfaces) except due to friction forces no executives are transferred parallel to the roller center axis. Should contact forces develop between rollers and raceway surfaces in a direction parallel to the roller center axis and due to friction contact forces that develop due to manufacturing or assembly errors or by the (possibly increasing with increasing travel) elastic deformations when rolling a roller on their career surface so they can be mined immediately. And that's because the Wälzbahnen (de Finished by runway surface areas where the so-called Hertzian surface pressure occurs) can easily shift perpendicular to the direction of travel.
Das
gilt für
die ebenen Laufbahnflächen ebenso
wie für
die Laufbahnflächen
auf zylindrischen Laufrollen und die Laufbahnflächen mit balligem Profil. Dabei
können
z.B. bei einer ebenen Laufbahnfläche
die die Wälzbahnen
kennzeichnenden Mittel- bzw. Symmetrielinien bei der Durchführung der
Bewegung durchaus von einer Geraden abweichen und beispielsweise
auch Mikro-Schlangenlinien erzeugen. Die Form und Lage der Wälzbahn-Mittellinien paßt sich
sozusagen automatisch an die gegebenen Belastungsverhältnisse
und Geometrieverhältnisse an.
Die entstehenden Abweichungen der Wälzbahn-Mittellinien von der
idealen Geraden können
jedoch durch entsprechende Dimensionierung der beteiligten Bauteile
sehr klein, beispielsweise im Bereich von weniger als 0,1 mm, gehalten
werden. Dadurch bedingt, kann bei Verwendung von elektrischen Linearmotoren
als Antriebsmotoren auch die vorgeschriebene Toleranz des Luftspaltes
zwischen Primär-
und Sekundärteil
bequem eingehalten werden. Es versteht sich von selbst, daß die Laufrollen, allein
schon, um ein Verlassen ihrer Positionen auf den sie tragenden Achsen
zu verhindern, bezüglich ihrer
Lagerung auf ihren Achsen Kräfte
parallel zu ihren Achsen aufnehmen können müssen.The
applies to
the level track surfaces as well
as for
the raceway surfaces
on cylindrical rollers and the raceway surfaces with spherical profile. there
can
e.g. at a level track surface
the Wälzbahnen
characteristic center or line of symmetry in the implementation of
Movement may well deviate from a straight line and for example
also create micro-snake lines. The shape and position of the Wälzbahn centerlines fits
automatically to the given load conditions, so to speak
and geometry relationships.
The resulting deviations of the rolling center lines of the
ideal straights can
However, by appropriate dimensioning of the components involved
very small, for example in the range of less than 0.1 mm held
become. As a result, when using electric linear motors
as drive motors also the prescribed tolerance of the air gap
between primary
and abutment
be easily complied with. It goes without saying that the rollers, alone
already, to leave their positions on the axles carrying them
to prevent her
Storage on their axes forces
must be able to record parallel to their axes.
Laufrollen
und Laufbahnflächen
müssen nicht
mit einem geringem Spiel zueinander angeordnet sein, sondern sind
ständig
miteinander in Kontakt und wälzen
bei einer Bewegung aufeinander ab. Dabei kann es vorkommen, daß zwei oder
mehrere Laufrollen einer gemeinsamen Laufbahnfläche zugeordnet sind, welche
Laufrollen infolge des aktuellen Belastungsfalles sämtlich Rollen-Kontaktkräfte übertragen.
Im Verlaufe der Verschiebebewegung (siehe 3a und 3b)
des Füllwagens
kann sich der Belastungsfall aber verändern, so daß dadurch
weitere bisher nicht belastete Laufrollen nun Rollen-Kontaktkräfte übertragen,
während
andere, zuvor belastete Laufrollen nun entlastet werden. Dies ändert aber
nichts am Prinzip, wonach die an der Funktionserfüllung der
Linearführung
beteiligten Laufrollen Rollen-Kontaktkräfte (ohne vorhandenes Spiel)
auf die ihnen zugehörigen
Laufbahnflächen übertragen.Casters and raceway surfaces need not be arranged with a slight play to each other, but are constantly in contact with each other and roll in a movement from each other. It may happen that two or more rollers are assigned to a common raceway surface, which rollers transmitted as a result of the current load case all role contact forces. In the course of the displacement movement (see 3a and 3b ) of the filling carriage, but the load case can change, so that more previously not loaded rollers now transfer roller contact forces, while other, previously loaded rollers are now relieved. However, this does not change the principle according to which the rollers involved in the functional fulfillment of the linear guide transfer roller contact forces (without existing play) to the raceway surfaces associated with them.
Für den Fall,
daß eine
der Linearführungen derart
ausgestaltet ist, daß mit
ihr alle Belastungen aus parallel zur X-Koordinatenrichtung wirkenden Belastungskräften (Fx)
und aus den drei möglichen Belastungsdrehmomenten
(M1; M2; N3) durch über Laufrollen
auf Laufbahnflächen übertragbare
Abstützkräfte abgestützt sind,
kann gemäß Anspruch
2 die andere Linearführung
vereinfacht ausgeführt
werden. Demnach müssen
hier nur noch Belastungen aus parallel zur Y-Koordinatenrichtung
wirkenden Belastungskräften
(Fy) durch über
Laufrollen auf Laufbahnflächen übertragbare
Abstützkräfte abgestützt werden.In the case,
that one
the linear guides such
is designed that with
all loads from loads acting parallel to the X-coordinate direction (Fx)
and from the three possible load torques
(M1, M2, N3) by means of rollers
transferable on raceway surfaces
Supporting forces are supported,
can according to claim
2 the other linear guide
simplified
become. Accordingly, must
here only loads from parallel to the Y-coordinate direction
acting load forces
(Fy) through about
Casters transferable to raceway surfaces
Supporting forces are supported.
Für die technische
Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung werden
gemäß Anspruch
3 unter der Bedingung einer festen Verbindung der beiden beweglichen
Linearführungsteile
mit dem Füllwagen
mindestens sieben über
Laufrollen auf Laufbahnflächen übertragbare
Ab stützkräfte (d.h.
mindestens sieben Wälzpaarungen
Laufrolle-Laufbahnfläche)
benötigt,
wobei drei Abstützkräfte parallel
zur X-Richtung und vier Abstützkräfte parallel
zur Y-Richtung ausgerichtet sind. Wenn wenigstens die Mantelflächen der
Laufrollen und die Oberflächen
der Laufbahnen aus gehärtetem
Stahl gefertigt sind, werden, bedingt durch die auf den schmalen
sich ausbildenden Wälz-Kontaktzonen
erzeugte Hertzsche Pressung, Schmutzschichten, die z.B. aus Zementstaub entstehen
können,
zermalmt und verdrängt.
Daher sind die Linearführungen
bei den ohnehin in Frage kommenden relativ großen Außendurchmessern der Laufrollen
gegen derartige Verschmutzungen unempfindlich. Weitere Ausgestaltungen
der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu
entnehmen.For the technical
Realization of the solution according to the invention
according to claim
3 under the condition of a fixed connection of the two movable
Linear guide parts
with the filling car
at least seven over
Casters transferable to raceway surfaces
From supporting forces (i.e.
at least seven pairs of gears
Roller-raceway surface)
needed
with three supporting forces in parallel
to the X direction and four supporting forces in parallel
aligned to the Y direction. If at least the lateral surfaces of
Rollers and the surfaces
the raceways of hardened
Steel are made, due to the on the narrow
forming rolling contact zones
produced Hertzian pressure, dirt layers, e.g. arising from cement dust
can,
crushed and displaced.
Therefore, the linear guides
at the already in question in question relatively large outer diameters of the rollers
insensitive to such contamination. Further embodiments
The invention is the following description and the dependent claims
remove.
Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen
dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.The
The invention will be described below with reference to the attached drawings
illustrated embodiment
explained in more detail.
1a zeigt
ausschnittweise eine Ausführungsform
einer von zwei Linearführungen
eines Linearführungssystems
zum Tragen und Führen
eines Füllwagens
einer Betonsteinmaschine. 1a shows a detail of an embodiment of one of two linear guides of a linear guide system for supporting and guiding a filling carriage of a concrete block machine.
1b zeigt
eine Teilansicht der Linearführung
in Richtung des Pfeiles A in 1a. 1b shows a partial view of the linear guide in the direction of arrow A in 1a ,
1c zeigt
eine Teilansicht der Linearführung
in Richtung des Pfeiles B in 1a. 1c shows a partial view of the linear guide in the direction of arrow B in 1a ,
2a zeigt
eine in Richtung des Pfeiles C (in 1a) nach
Entfernung der Platine 13 auf das stationäre Linearführungsteil 4 wahrnehmbare
Ansicht in schematisierter Weise. 2a shows one in the direction of arrow C (in 1a ) after removal of the board 13 on the stationary linear guide part 4 perceptible view in a schematic way.
2b zeigt
eine Draufsicht auf das in 2a dargestellte
stationäre
Linearführungsteil 4 in Richtung
des in 2a gezeigten Pfeiles E in schematisierter
Weise. 2 B shows a plan view of the in 2a shown stationary linear guide part 4 in the direction of in 2a shown arrows E in a schematic manner.
3a zeigt
den Füllwagen
der Betonsteinmaschine in der Grundstellung unterhalb eines Fülltrichters
im Schnitt in der Sicht des Richtungspfeiles C in 1a vor
der schematisierten Darstellung der Linearführung. 3a shows the filling of the concrete block machine in the basic position below a hopper in section in the view of the direction arrow C in 1a before the schematic representation of the linear guide.
3b zeigt
den Füllwagen
nach 3a in der Stellung für die Entleerung in das Formwerkzeug. 3b shows the filling car 3a in the position for emptying into the mold.
1 zeigt in einer Ansicht in der Richtung
Z eines definierbaren Koordinatensystems X,Y,Z eine Linearführung 1 mit
einem Antrieb 2. Zum Tragen und Führen eines Füllwagens 3 einer
Betonsteinmaschine sind insgesamt zwei Linearführungen vorgesehen, die das
Linearführungssystem
bilden. Die Linearführung 1 besteht
aus dem stationären
Linearführungsteil 4, welches
am Maschinenrahmen 5 z.B. mittels Schrauben befestigt ist
und dem beweglichen Linearführungsteil 6,
hauptsächlich
bestehend aus einer in Richtung der Z-Koordinate sich in die Länge erstreckenden
Platine 13, bevorzugt aus Aluminium, mit einem an der Platine
befestigten Winkel 7, der Teil einer Koppeleinrichtung 8 zur
Ankoppelung des Füllwagens 3 ist. 1 shows in a view in the direction Z of a definable coordinate system X, Y, Z a linear guide 1 with a drive 2 , For carrying and guiding a filling carriage 3 a concrete block machine a total of two linear guides are provided which form the linear guide system. The linear guide 1 consists of the stationary linear guide part 4 which is on the machine frame 5 eg is fixed by means of screws and the movable linear guide part 6 , mainly consisting of a plate extending in the direction of the Z-coordinate 13 , preferably of aluminum, with an angle attached to the board 7 , the part of a coupling device 8th for coupling the filling carriage 3 is.
Die
Ankoppelung des Füllwagens
geschieht in diesem Falle dadurch, daß zwei mit Bohrungen versehene,
beidseitig am Füllwagen 3 angebrachte Flansche
von oben in entsprechende, am Winkel 7 angeordnete Aufnahmestifte 9 eingehängt werden.The coupling of the filling carriage happens in this case, characterized in that two holes provided with, on both sides of the filling 3 attached flanges from the top in corresponding, at the angle 7 arranged recording pins 9 be hung.
Es
sind zwei Paare von Laufrollen 10 und 11 mit parallel
zur Richtung der X-Koordinatenachse und zwei Paare von Laufrollen 14 und 15 mit
parallel zur Richtung der Y-Koordinatenachse ausgerichteten Achsen
vorgesehen. Die Laufrollen, die von aus dem stationären Linearführungsteil 4 herausragenden kurzen
Achsen getragen sind, verfügen über ballige Mantelflächen, die
sich auf im wesentlichen ebenen Laufbahnflächen von Schienen 16, 17, 18 und 19 abwälzen, welche
Schienen direkt oder indirekt an der Platine 13 befestigt
sind und in ihrer Längserstreckung
etwa der Länge
der Platine entsprechen. Anstelle balliger Mantelflächen können die
Laufrollen auch zylindrische Mantelflächen aufweisen, mit denen sie
sich in diesem Falle auf Laufbahnflächen mit balliger Oberfläche (bezüglich eines
senkrecht zur Bewegungsrichtung Z definierbaren Profils) abwälzen.There are two pairs of rollers 10 and 11 with parallel to the direction of the X-coordinate axis and two pairs of rollers 14 and 15 provided with aligned parallel to the direction of the Y-coordinate axis axes. The rollers coming out of the stationary linear guide part 4 worn on short axles have convex lateral surfaces, which are on substantially flat track surfaces of rails 16 . 17 . 18 and 19 roll off which rails directly or indirectly to the board 13 are fixed and correspond in length to about the length of the board. Instead of convex lateral surfaces, the rollers may also have cylindrical lateral surfaces, with which they roll in this case on raceway surfaces with spherical surface (with respect to a definable perpendicular to the direction of Z profile).
Aus
der gezeigten Art des Ankoppelns des Füllwagens, aber auch aus anderen
möglichen
Ankoppelungsarten geht hervor, daß damit durch die Gewichtskraft
des Füllwagens 3 ein
erhebliches Drehmoment M1 auf die ganze Linearführung ausgeübt wird. Die Gewichtskraft
des Füllwagens
und das Drehmoment M1 und M2 (in 3b) sowie
das durch Reibungskräfte
und Beschleunigungskräfte
um eine Hochachse 20 entstehende Drehmoment M3 werden innerhalb
der Linearführung
ausschließlich
durch auf die Laufrollen senkrecht zu deren Drehachsen einwirkende
Rollen-Kontaktkräfte
abgestützt.
Die diesen Rollen-Kontaktkräften
entgegengerichtet entwickelten Rollen-Reaktionskräfte R sind
durch Pfeile R an den Laufrollen angedeutet. Infolge der hauptsächlich durch
die Masse des Füllwagens
hervorgerufenen Rollen-Kontakt-kräfte liegen die Laufrollen stets
ohne Spiel auf der Oberfläche
der Laufbahnen an. Zur Beherrschung besonderer Situationen, z.B.
bei der Montage oder bei Nichtvorhandensein eines Drehmomentes M1
kann eine Hilfsschiene 21 vorgesehen sein, die im normalen
Betrieb nicht benötigt
wird und die daher mit einem bestimmten Abstand zur Laufrolle 14 und
ohne Kontakt mit dieser angeordnet ist.From the shown type of coupling of the filling carriage, but also from other possible Ankoppelungsarten shows that thus by the weight of the filling carriage 3 a considerable torque M1 is exerted on the entire linear guide. The weight of the filling carriage and the torque M1 and M2 (in 3b ) as well as by frictional forces and acceleration forces around a vertical axis 20 arising torque M3 are supported within the linear guide exclusively by acting on the rollers perpendicular to their axes of rotation roller contact forces. The roller reaction forces R developed in the opposite direction to these roller contact forces are indicated by arrows R on the rollers. Due to the mainly caused by the mass of the filling carriage roller contact forces the rollers are always without play on the surface of the raceways. For controlling particular situations, eg during assembly or in the absence of a torque M1, an auxiliary rail 21 be provided, which is not needed in normal operation and therefore with a certain distance from the roller 14 and is arranged without contact with this.
Der
als elektrischer Linearmotor ausgebildete Antrieb 2 besteht
hier aus einem mit der Motorwicklung ausgerüsteten eisenbehafteten Primärteil 23,
welches von einem nicht dargestellten Umrichter in ansich bekannter
Weise mit Strom beaufschlagt wird, und welches mittels einer Sockelplatte 22 am Maschinenrahmen 5 befestigt
ist, und dem an der Platine 13 befestigten Sekundärteil 24.
Das Sekundärteil
verfügt
in diesem Falle über
eine Reihe von Permanentmagnet-Segmenten 26, die (in bekannter Weise)
in Z-Richtung hintereinander angeordnet sind, wobei die Länge dieser
Reihe in etwa der sich in Z-Richtung erstreckenden Länge der
Platine 13 entspricht. Die Permanentmagnet-Segmente ihrerseits
sind z.B. durch Kleber auf einer oder mehreren Trägerplatinen 27 befestigt,
die wiederum an der Platine 13 befestigt sind. Die zwischen
Primärteil
und Sekundärteil
wirkenden beträchtlichen
magnetischen Anziehungskräfte
parallel zur X-Koordinatenachse verstärken das Drehmoment M1. Bei
den Linearführungsteilen 4 und 6 können ihre
Funktionen als stationäres
Teil bzw. bewegliches Teil natürlich
auch getauscht werden.The trained as an electric linear motor drive 2 here consists of an iron-reinforced primary part equipped with the motor winding 23 which is acted upon by a converter, not shown in a known manner with current, and which by means of a base plate 22 on the machine frame 5 is attached, and that on the board 13 fixed abutment 24 , The secondary part in this case has a number of permanent magnet segments 26 , which are arranged (in a known manner) in the Z direction one behind the other, wherein the length of this row in approximately the Z-direction extending length of the board 13 equivalent. The permanent magnet segments in turn are eg by adhesive on one or more carrier boards 27 attached, in turn, on the board 13 are attached. The considerable magnetic attraction forces acting between the primary part and the secondary part parallel to the X coordinate axis increase the torque M1. With the linear guide parts 4 and 6 Of course, their functions as a stationary part or moving part can also be exchanged.
Mit
der Platine 13 ist ein Winkel 50 fest verbunden,
an dem wiederum eine Versteifungsplatte 51 befestigt ist,
die sich in Richtung der Koordinatenachse X bis zu der angenommenen
(nicht zeichnerisch dargestellten und spiegelbildlich zur Linearführung 1 ausgeführt anzunehmenden)
zweiten Linearführung erstreckt.
Dort ist die Versteifungsplatte 51 mit einem dem Winkel 50 entsprechenden
Winkel fest verbunden. Mit der Versteifungsplatte 51 wird
zusammen mit den beiden Platinen 13 eine steife mechanische Struktur
geschaffen, die zwangsweise eine synchrone Bewegung der beiden beweglichen
Linearführungsteile
garantiert, wobei diese Maßnahme
noch unterstützt
werden kann durch die Mitwirkung des Füllwagens 3 selbst,
sofern dieser über
eine genügende
eigene Steifigkeit und eine entsprechend geeignete Möglichkeit
zur Ankoppelung an die Winkel 7 verfügt. Jedenfalls wird durch die
Wirkung der Versteifungsplatte 51 die Bemühung unterstützt, die
Wirkung ungleich großer
Antriebskräfte
der beiden elektrischen Linearmotoren zu kompensieren.With the board 13 is an angle 50 firmly connected to the turn a stiffening plate 51 is attached, extending in the direction of the coordinate axis X to the assumed (not shown in the drawing and a mirror image of the linear guide 1 executed to assume) second linear guide extends. There is the stiffening plate 51 with an angle 50 corresponding angle firmly connected. With the stiffening plate 51 will be together with the two boards 13 a rigid mechanical structure is provided, which forcibly guarantees a synchronous movement of the two movable linear guide parts, which measure can still be supported by the cooperation of the filling carriage 3 even if this has a sufficient own rigidity and a correspondingly suitable possibility for coupling to the angles 7 features. Anyway, by the effect of the stiffening plate 51 supports the effort to compensate for the effect of unequal large driving forces of the two electric linear motors.
Als
zusätzliche
elektrische Maßnahme
zur Gleichhaltung der Antriebskräfte
bei der Anwendung von je einem Linearmotor an jeder der beiden Linearführungen
ist vorgesehen, beide Primärteile 23 mit gleichgroßen Strömen zu beaufschlagen,
was z.B. durch den Anschluß beider
Primärteile
an einen gemeinsamen Umrichter erfolgen kann. Dies setzt eine spezielle
Ausrichtung in Richtung der Z-Koordinatenachse der an den Sekundärteilen 24 vorgesehenen beiden
Reihen von Permanentmagnet-Segmenten 26 relativ zueinander
voraus. Für
den Fall, daß die Sekundärteile beider
Linearmotoren jeweils an dem beweglichen Teil der Linearführungen
angeordnet sind, wird die ständige
Einhaltung dieser speziellen Ausrichtung, z.B. beim Auswechseln
des Rahmens 58 (in 3a) des
Füllwagens 3,
vorteilhafterweise durch die Funktion der Versteifungsplatte 51 gewährleistet.
Für den
Fall der Beaufschlagung beider Linearmotoren mit gleichgroßen Strömen wird
auch nur für
eine der beiden Linearführungen
ein (nicht zeichnerisch dargestelltes) Wegmeßsystem benötigt. Bei einer derartigen
Gleichhaltung der Antriebskräfte
ergibt sich der Vorteil, daß im
Falle einer z.B. durch eine außerge wöhnliche
Verschmutzung einer Laufbahnfläche
sich einstellende außergewöhnliche Bremskraft
an einer der Linearführungen
die die Bewegung weiterführende
Antriebskraft an der gestörten
Linearführung
nur um maximal den Betrag der außergewöhnlichen Bremskraft kleiner
wird im Vergleich zu der die Bewegung weiterführende Antriebskraft an der
nicht gestörten
Linearführung.
Der hierbei entstehende Unterschied der die Bewegung weiterführenden
Antriebskräfte
an beiden Linearführungen
ist erheblich geringer im Vergleich zu einer Strombeaufschlagung
der Motoren, bei der mittels zweier Wegmeßsysteme jeder der Linearmotoren
mit einer eigenen Weg- und Geschwindigkeitsregelung und mit einem
eigenen Umrichter geführt
wird.As an additional electrical measure to maintain the driving forces in the application of a respective linear motor on each of the two linear guides is provided, both primary parts 23 to act with equal currents, which can be done for example by connecting both primary parts to a common inverter. This sets a special orientation in the direction of the Z coordinates axis of the secondary parts 24 provided two rows of permanent magnet segments 26 relative to each other ahead. In the event that the secondary parts of both linear motors are each arranged on the movable part of the linear guides, the constant compliance with this special orientation, eg when replacing the frame 58 (in 3a ) of the filling carriage 3 , advantageously by the function of the stiffening plate 51 guaranteed. In the case of the application of both linear motors with equal currents, only one of the two linear guides (not diagrammatically shown) measuring system is required. In such a restraint of the driving forces, there is the advantage that in the case of eg by a unusually usual contamination of a raceway adjusting extraordinary braking force on one of the linear guides the movement further driving force on the faulty linear guide only by a maximum of the amount of exceptional braking force is smaller in comparison to the movement further driving force on the non-disturbed linear guide. The resulting difference in the movement of further driving forces on both linear guides is considerably lower compared to a current application of the motors, in which by means of two position measuring each of the linear motors is guided with its own displacement and speed control and with its own inverter.
Für die 1a gilt,
daß die
für eine
kraftübertragende
feste Verbindung unterschiedlicher Organe vorgesehenen Schraubenverbindungen
durch Strich-Punkt-Linien versinnbildlicht sind.For the 1a applies that provided for a force-transmitting fixed connection of different organs screw connections are symbolized by dash-dot lines.
In
der in 1b gezeigten Teilansicht ist
ein Abstreifer 29 erkennbar, der mittels Schrauben 30 an dem
stationären
Linearführungsteil 4 befestigt
ist und der mit seiner Abstreifer-Kante 31 mit geringem
Abstand über
der Laufbahnfläche 32 der
Schiene 17 und mit seiner Abstreiferkante 31' mit geringem
Abstand zur Laufrolle 10 angeordnet ist. Damit können während des
Abwälzens
der Laufrolle 10 auf der Laufbahnfläche 32 größere Schmutzpartikel
von der Laufbahnfläche
und von der Mantelfläche
der Laufrolle abgestreift oder zertrümmert werden.In the in 1b Partial view shown is a scraper 29 recognizable, by means of screws 30 on the stationary linear guide part 4 is attached and the one with its scraper edge 31 at a short distance above the raceway surface 32 the rail 17 and with its scraper edge 31 ' at a short distance to the roller 10 is arranged. This can during the rolling of the roller 10 on the track surface 32 larger dirt particles are stripped or smashed from the raceway surface and from the lateral surface of the roller.
In
der in 1c gezeigten Teilansicht auf
die Laufrolle 10 und die darunterliegende Laufbahnfläche 32 der
Schiene 17 ist eine beim Abwälzen der Laufrolle 10 bei
der elastischen Verformung infolge der Hertzschen Flächenpressung
auf der Laufbahnfläche
sich ergebende Wälzbahn 33 mit
ihrer Mittellinie 34 erkennbar. Der durch die Mittellinie
gekennzeichnete Verlauf der Wälzbahn
muß in
der Richtung der Koordinatenachse Z nicht unbedingt einer Geraden
entsprechen. Sofern sich geometrische Toleranzen aus Fertigungs-
oder Montagefehlern oder aus elastischen Verformungen der an der Übertragung der
Kräfte
und Drehmomente beteiligten Bauteile bemerkbar machen, kann die
Laufrolle und damit die Mittellinie in einer Richtung parallel zur
Rollenachse von einer Geraden abweichen und der Verlauf der Wälzbahn 33 kann
sich unter Vermeidung von durch Friktionskräften bedingten Zwangskräften somit
automatisch den Toleranzen bzw. Verformungen anpassen. Wenigstens
die Oberflächen
der Laufrollen-Mantelflächen
und der Schienen sind mit einer hohen Härte und Verschleißfestigkeit
ausgestattet. Dadurch bedingt, können
hartnäckige
Schmutzschichten, die sich z.B. durch das Ansetzen von Zementstaub
gebildet haben können,
durch die Hertzsche Flächenpressung
innerhalb der Wälzbahn
zermalmt und besonders auch bei einer ballig ausgeführten Mantelfläche oder
Laufbahnfläche
seitlich verdrängt
werden.In the in 1c shown partial view of the roller 10 and the underlying raceway surface 32 the rail 17 is one when rolling the roller 10 in the elastic deformation due to the Hertzian surface pressure on the raceway surface resulting Wälzbahn 33 with its center line 34 recognizable. The course of the rolling track marked by the center line does not necessarily correspond to a straight line in the direction of the coordinate axis Z. If geometric tolerances from manufacturing or assembly errors or elastic deformations of the components involved in the transmission of forces and torques become noticeable, the roller and thus the center line can deviate in a direction parallel to the roller axis from a straight line and the course of the rolling track 33 can thus automatically adapt to the tolerances or deformations while avoiding forced forces caused by friction forces. At least the surfaces of the roller shell surfaces and the rails are equipped with a high hardness and wear resistance. As a result, stubborn dirt layers that may have formed by the application of cement dust, for example, crushed by the Hertzian surface pressure within the Wälzbahn and be displaced especially in a convex lateral surface or raceway surface.
In 2a ist
das stationäre
Linearführungsteil 4 in
einer Seitenansicht in schematisierter Weise dargestellt, wobei
seine weitere Ausbildung in Richtung der Z-Koordinatenachse sichtbar
ist. Zusätzlich zu
den in 1a dargestellten Laufrollen 10, 11, 14 und 15 sind
weitere, am stationären
Linearführungsteil 4 befestigte
Laufrollen 10', 11', 14' und 15' erkennbar.
Zusätzlich
sind die Laufbahnflächen 36 bzw. 37 der
Schienen 14 bzw. 18 dargestellt. Für den dargestellten
Fall wird angenommen, daß sich
der Schwerpunkt des zu bewegenden Gegenstandes (des Füllwagens)
etwa in der Mitte zwischen den Laufrollen 11 und 11' befindet, was
durch den Pfeil S angedeutet ist. Dadurch bedingt, sind die Laufrollen 11 und 11' mit Rollen-Kontaktkräften belastet
(angedeutet durch die Rollen-Reaktionskräfte R) und sind mit der Laufbahnfläche 37 in
spielfreiem Kontakt. Die Laufrollen 10 bzw. 10' übertragen
in diesem Falle keine Rollen-Kontaktkräfte. Das kann sich aber ändern, wenn
der Schwerpunkt S weiter in Richtung der Koordinatenachse +Z oder –Z bis über die
Mittelpunkte der Laufrollen 11' bzw. 11 hinweg verschoben
wird, wie aus 3b ersichtlich ist. Bei einer
derartigen Verschiebung wird eine der Laufrollen 10 oder 10' mit Rollen-Kontaktkräften belastet.
Die mit einer Strichlinie angedeutete Laufrolle 55 soll
anzeigen, daß in solch
einem Falle im Prinzip eine einzige Laufrolle (55) ausreichend
ist, wodurch bedingt, bei einer genügend steifen Ankoppelung des
Füllwagens 3 an
die beweglichen Teile der beiden Linearführungen bei der anderen nicht
dargestellten Linearführung
die anteilige Schwerkraft des Füllwagens
nur durch die Rollen-Kontaktkräfte
von zwei Laufrollen abzustützen ist.In 2a is the stationary linear guide part 4 shown in a side view in a schematic manner, with its further training in the direction of the Z-coordinate axis is visible. In addition to the in 1a shown rollers 10 . 11 . 14 and 15 are more, on the stationary linear guide part 4 fixed rollers 10 ' . 11 ' . 14 ' and 15 ' recognizable. In addition, the raceway surfaces 36 respectively. 37 the rails 14 respectively. 18 shown. For the illustrated case, it is assumed that the center of gravity of the object to be moved (the filling carriage) is approximately in the middle between the rollers 11 and 11 ' located, which is indicated by the arrow S. As a result, the rollers are 11 and 11 ' loaded with roller contact forces (indicated by the roller reaction forces R) and are with the raceway surface 37 in play-free contact. The rollers 10 respectively. 10 ' In this case, do not transmit any roller contact forces. However, this can change if the center of gravity S continues in the direction of the coordinate axis + Z or -Z to over the centers of the rollers 11 ' respectively. 11 is postponed, how out 3b is apparent. In such a shift becomes one of the rollers 10 or 10 ' loaded with roller contact forces. The indicated with a dashed line roller 55 to indicate that in such a case, in principle, a single roller ( 55 ) is sufficient, which conditionally, with a sufficiently rigid coupling of the filling carriage 3 to the moving parts of the two linear guides in the other linear guide, not shown, the proportionate gravity of the filling carriage is supported only by the roller contact forces of two rollers.
In 2b ist
die den Laufrollen 14 bzw. 14' zugehörige Laufbahnfläche 38 der
Schiene 16 dargestellt. Gemäß dem für 2a angenommenen
Belastungsfall sind die Laufrollen 14 und 14' mit Rollen-Kontaktkräften belastet,
was durch die Rollen-Reaktionskräfte
R angedeutet ist. Zwecks Abstützung
der Drehmomente M1 und M3 sind in ähnlicher Weise, wie in 2b dargestellt,
Rollen-Kontaktkräfte über die
Laufrollen 15 und 15' gegen die zugehörige Laufbahnfläche der
Schiene 19 abgestützt.
Anstelle der beiden Laufrollen 15 und 15' würde in diesem
Falle aber im Prinzip auch eine einzige gegen die Schiene 19 abgestützte Laufrolle 56 (in 2a angedeutet)
ausreichend sein, um bei einer genügend steifen Ankoppelung des
Füllwagens 3 an
die beweglichen Teile der beiden Linearführungen die Drehmomente M1
und M3 und alle in Richtung der X-Koordinatenachse wirkenden Belastungskräfte abstützen zu
können.In 2 B is the rollers 14 respectively. 14 ' associated raceway surface 38 the rail 16 shown. According to the for 2a assumed load case are the rollers 14 and 14 ' loaded with roller contact forces, which is indicated by the roller reaction forces R. For the purpose of supporting the torques M1 and M3 are similar Way, like in 2 B illustrated, roller contact forces over the rollers 15 and 15 ' against the associated raceway surface of the rail 19 supported. Instead of the two rollers 15 and 15 ' In this case, however, would in principle also be a single one against the railways 19 supported roller 56 (in 2a indicated) be sufficient to a sufficiently rigid coupling of the filling carriage 3 to be able to support the torques M1 and M3 and all load forces acting in the direction of the X coordinate axis on the moving parts of the two linear guides.
In 3a ist
der in 1a mit 3 angedeutete und
an der Platine 13 des beweglichen Linearführungsteils 6 angekoppelte
Füllwagen 3 in
der Grundstellung unterhalb eines Fülltrichters 45 am
Ausgang eines (im Betrieb mit Betonmörtel gefüllten) Silos gezeigt, wo er
mit Beton gefüllt
werden kann (zeichnerisch nicht dargestellt). In dieser Grundstellung
befindet sich der Schwerpunkt (Pfeil S') des Füllwagens in etwa in der Mitte
zwischen den Laufrollen 10 und 10' bzw. in der Mitte des stationären Linearführungsteils 4.
In dieser Stellung sind die Laufrollen 11 und 11' im Kontakt
mit der Laufbahnfläche 37 der
Schiene 18 durch Rollen-Kontaktkräfte belastet, was durch die Rollen-Reaktionskräfte R angedeutet
ist. Das bewegliche Linearführungsteil 6 mit
der Platine 13 befindet sich in seiner äußersten linken Stellung. Der
auch unten offene Füllwagen
ist auf ein Tischblech 40 aufgesetzt, dessen Oberfläche höhengleich
mit dem oberen Rand 41 eines auf einer Fertigungsunterlage 43 aufgesetzten
Formwerkzeugs 42 ist.In 3a is the in 1a With 3 indicated and on the board 13 of the movable linear guide part 6 coupled filling car 3 in the basic position below a hopper 45 at the exit of a silo (filled with concrete mortar during operation), where it can be filled with concrete (not shown in the drawing). In this basic position, the center of gravity (arrow S ') of the filling carriage is located approximately in the middle between the rollers 10 and 10 ' or in the middle of the stationary linear guide part 4 , In this position are the rollers 11 and 11 ' in contact with the raceway surface 37 the rail 18 loaded by roller contact forces, which is indicated by the roller reaction forces R. The movable linear guide part 6 with the board 13 is in its extreme left position. The filling machine, which is also open at the bottom, is on a tabletop 40 whose surface is level with the upper edge 41 one on a production document 43 attached mold 42 is.
In 3b ist
erkennbar, daß das
bewegliche Linearführungsteils 6 mit
angekoppeltem Füllwagen in
seine äußerste rechte
Stellung bis über
das Formerkzeug 42 bewegt worden ist, womit das Formwerkzeug
mit dem mitgeführten
Beton gefüllt
werden kann. Der Schwerpunkt (Pfeil S') des Füllwagens belastet in dieser
Stellung das bewegliche Linearführungsteils 6 mit
einem erheblichen Drehmoment M2. Dieses Drehmoment wird abgestützt durch über die Laufrollen 10 und 11' geführte Rollen-Kontaktkräfte, was
durch die Rollen-Reaktionskräfte
R angedeutet ist. In beiden 3a und 3b ist
die Versteifungsplatte 51 im Schnitt sichtbar.In 3b It can be seen that the movable linear guide part 6 with coupled filling car in its extreme right position to over the mold 42 has been moved, so that the mold can be filled with the entrained concrete. The center of gravity (arrow S ') of the filling carriage loads the movable linear guide part in this position 6 with a considerable torque M2. This torque is supported by over the rollers 10 and 11 ' guided roller contact forces, which is indicated by the roller reaction forces R. In both 3a and 3b is the stiffening plate 51 visible on average.