DE102006059182A1 - Linear bearing arrangement has guided carriage on at least four profiled rollers laterally supported by guide rail; each two rollers engaging same side of guide rail are arranged on rotary bogie that can turn about vertical axis - Google Patents

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Abstract

The linear bearing arrangement (1) has a guide rail (2) and a guided carriage (4) on at least four profiled rollers (5) that are laterally supported by the guide rail, whereby each two rollers engaging the same side of the guide rail are arranged on a rotary bogie that can turn about a vertical axis (V).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Linearlageranordnung mit einer Führungsschiene und einem an dieser auf wenigstens vier profilierten Laufrollen, die sich seitlich an der Führungsschiene abstützen, geführten Laufwagen.The The invention relates to a linear bearing arrangement with a guide rail and one on this at least four profiled rollers, located on the side of the guide rail support, guided carriage.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine Linearlageranordnung der beschriebenen Art dient dazu, einen an dem Laufwagen angeordneten Gegenstand oder Aufbau beliebiger Art exakt entlang der Führungsschiene bewegen und führen zu können. Dabei wird der Laufwagen über wenigstens vier profilierte Laufrollen, die seitlich an der Führungsschiene angreifen, an der Schiene geführt. Da derartige Linearlageranordnungen unter anderem im Maschinenbau, in der Handhabungstechnik und Medizintechnik zur präzisen Führung und Positionierung von Werkzeugen, Werkstücken oder anderen Geräten oder Bauelementen eingesetzt werden, werden zwangsläufig sehr hohe Anforderungen an die Exaktheit der Führung gestellt. Wichtig dabei ist, dass die Laufrollen spielfrei gelagert sind bzw. spielfrei an der Führungsschiene angreifen. Um dies zu ermöglichen, sind häufig Exzenter vorgesehen, über die die Relativposition einer Laufrolle zur Füh rungsschiene eingestellt werden kann. Dies ist in konstruktiver wie auch anwendungstechnischer Sicht aufwändig. Darüber hinaus besteht ein weiteres Problem darin, dass die Laufrollen von Laufwagen mit vier oder mehr Laufrollen häufig ungleichmäßig tragen, also ungleichmäßig stark belastet sind, was zu einem vorzeitigen Ausfall von übermäßig stark belasteten Laufrollen bzw. deren Lagerungen führen kann. Diese ungleichmäßige Belastung kann auch durch den Einsatz von Exzentern oder Druckschrauben etc., die eine Vorspannungseinstellung ermöglichen, nicht zwingend ausgeschlossen werden. Zudem ist hiermit ein beachtlicher Montageaufwand verbunden. Eine Linearlageranordnung mit einer Einrichtung zur Spieleinstellung ist beispielsweise aus DE 297 19 071 U1 bekannt.A linear bearing arrangement of the type described serves to be able to move and guide an object or structure of any kind arranged on the carriage exactly along the guide rail. In this case, the carriage over at least four profiled rollers that engage the side of the guide rail, guided on the rail. Since such linear bearing assemblies are used, inter alia, in mechanical engineering, in handling technology and medical technology for precise guidance and positioning of tools, workpieces or other devices or components, very high demands are inevitably made on the accuracy of the guide. It is important that the rollers are mounted without play or play without clearance on the guide rail. In order to make this possible, eccentrics are often provided by means of which the relative position of a roller can be set to the guide rail. This is complex in terms of design and application technology. In addition, there is another problem in that the rollers of trolleys with four or more rollers often carry uneven, so are unevenly loaded, which can lead to premature failure of excessively loaded rollers or their bearings. This uneven load can not necessarily be excluded by the use of eccentrics or pressure screws, etc., which allow a bias adjustment. In addition, this is associated with a considerable installation effort. A linear bearing assembly with a device for game adjustment is for example off DE 297 19 071 U1 known.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Linearlageranordnung anzugeben, bei der sichergestellt ist, dass die Laufrollen weitestgehend gleichmäßig tragen bzw. weitestgehend gleichmäßig belastet werden, ohne dass hierfür ein hoher Einstell- oder Montageaufwand erforderlich ist.Of the The invention is thus based on the problem of a linear bearing arrangement to ensure that the pulleys are as far as possible wear evenly or largely uniformly loaded be without this a high setting or assembly effort is required.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Linearlageranordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeweils zwei an der gleichen Schienenseite angreifende Laufrollen an einem um eine Vertikalachse drehbaren Drehschemel angeordnet sind.to solution This problem is in a linear bearing assembly of the beginning mentioned type provided according to the invention, that in each case two attacking on the same rail side rollers a rotatable about a vertical axis turntable are arranged.

Bei der erfindungsgemäßen Linearlageranordnung ist eine drehbewegliche Lagerung der Laufrollen vorgesehen, die quasi einen Lastausgleich ermöglicht. Zwei an der gleichen Schienenseite angreifende Lagerrollen sind an einem gemeinsamen Drehschemel angeordnet, der um eine Vertikalachse, also um eine Achse, die parallel zur Drehachse der Laufrollen verläuft, drehbar ist. Der Drehschemel und mithin die Laufrollen sind also relativ zur Führungsschiene verdrehbar bzw. die Laufrollen relativ zur Führungsschiene querbeweglich. Dies ermöglicht es, dass die Laufrollen quasi selbstjustierend oder selbstnachstellend sind. Eine übermäßige Belastung an der einen Laufrolle eines Dreh schemel-Laufrollenpaares führt zwangsläufig dazu, dass es zu einer minimalen Verstellung des Drehschemels dahingehend kommt, dass ein Belastungsabbau an der überbelasteten Laufrolle erfolgt, während die bisher geringer belastete Laufrolle stärker belastet wird. Im Endeffekt ergibt sich eine nahezu gleichmäßige Belastung beider Laufrollen infolge der Lagerung am beweglichen Drehschemel. Nachdem die Laufrollen an beiden Wagenseiten in erfindungsgemäßer Weise gelagert sind, kann auf diese Weise ein vollständiger Lastausgleich bzw. eine Vergleichmäßigung der Traglast erfolgen, das heißt, dass alle Laufrollen annähernd gleichmäßig belastet werden.at the linear bearing assembly according to the invention a rotatable mounting of the rollers is provided, the virtually allows load balancing. Two on the same rail side attacking bearing rollers are arranged on a common turntable, which is about a vertical axis, that is, about an axis which is parallel to the axis of rotation of the rollers rotatable is. The fifth wheel and thus the rollers are so relative to the guide rail rotatable or the rollers transversely movable relative to the guide rail. this makes possible it that the rollers almost self-adjusting or self-adjusting are. An excessive load the one roller of a rotary stool-roller pair inevitably leads to that there is a minimal adjustment of the fifth wheel, that a load reduction on the overloaded Roller is done while the previously less loaded roller is loaded more heavily. In the end, results a nearly uniform load Both wheels due to the storage on the moving bogie. After the rollers on both sides of the car in accordance with the invention are stored, can in this way a complete load balancing or a Equalization of Carrying capacity, that is that all rollers loaded approximately uniformly become.

Eine Anordnung spezieller Einstellvorrichtungen hierzu wie Exzenter oder Druckschrauben oder dergleichen ist nicht erforderlich, da das erfindungsgemäße System quasi selbstjustierend oder selbstnachstellend ist bzw. die Rollen infolge der drehbaren Schemellagerung die Möglichkeit haben, sich gegeneinander auszurichten.A Arrangement of special adjusting devices for this purpose such as eccentric or Pressure screws or the like is not required because the system of the invention quasi self-adjusting or self-adjusting or the roles due to the rotatable shoe storage have the opportunity to compete against each other align.

Besonders zweckmäßig ist die erfindungsgemäße Drehschemellagerung dann, wenn die Anzahl der Laufrollen ein ganzzahliges Vielfaches von 4 beträgt, wobei dann jeweils die Laufrollenanzahl auf jeder Seite gleich ist und jeweils zwei Laufrollen einer Seite an einem gemeinsamen Drehschemel angeordnet sind. Vor allem bei großen Laufwagen, die über deutlich mehr als vier Laufrollen geführt sind, ergeben sich bisher große Probleme aufgrund ungleichmäßiger Rollenbelastung. Diese Schwierigkeiten können bei der erfindungsgemäßen Linearlageranordnung annähernd vollständig beseitigt werden. Denn erfindungsgemäß sind an jeder Seite mehrere Drehschemel mit jeweils einem Rollenpaar vorgesehen, bei acht Laufrollen an jeder Seite zwei Drehschemel mit jeweils zwei Laufrollen, bei zwölf Laufrollen an jeder Seite drei Drehschemel mit jeweils zwei Laufrollen, etc. Das heißt, über die gesamte Wagenlänge und damit sämtliche Laufrollen besteht die erfindungsgemäße Selbstausrichtungsmöglichkeit, so dass sichergestellt ist, dass alle Laufrollen, unabhängig von ihrer Anzahl, im Wesentlichen gleichmäßig tragen.Particularly useful is the inventive pivot bearing when the number of rollers is an integer multiple of 4, then in each case the number of rollers on each side is the same and two rollers of a page are arranged on a common turntable. Especially with large carriages, which are performed on significantly more than four rollers, so far caused great problems due to uneven roller load. These difficulties can be almost completely eliminated in the linear bearing assembly according to the invention. Because according to the invention several turntable each having a pair of rollers are provided on each side, with eight rollers on each side two bogies with two rollers, with twelve rollers on each side three bogies with two rollers, etc. That is, over the entire length of the carriage and So that all rollers is the Selbstausrichtungsmöglichkeit invention, so that it is ensured that all rollers, inde pendent gig of their number, essentially evenly.

Jeder Drehschemel ist zweckmäßigerweise über eine Radial-Axiallager-Kombination an einer Trägerplatte des Laufwagens gelagert. Diese Radial-Axiallager-Kombination ermöglicht die Aufnahme sowohl radialer als auch axialer Belastungen im Schemellagerbereich, so dass eine Drehlagerung des Schemels in jeder Belastungssituation gewährleistet ist. Zweckmäßigerweise sind neben einem Radiallager zwei Axiallager, von denen eines den Schemel direkt zur Trägerplatte lagert, während das andere den Drehschemel relativ zu einer Befestigungsplatte lagert, vorgesehen.Everyone Turntable is conveniently over a Radial thrust bearing combination on a carrier plate stored the trolley. This radial-thrust bearing combination allows the Receiving both radial and axial loads in the frame bearing area, allowing a pivotal mounting of the stool in any load situation guaranteed is. Conveniently, are next to a radial bearing two thrust bearings, one of which the Stool directly to the support plate stores while the other supports the turntable relative to a mounting plate, intended.

Jeder Drehschemel ist zweckmäßigerweise über einen die Vertikalachse bildenden Lagerbolzen, der trägerplattenseitig verschraubt ist, befestigt. An dem Lagerbolzen ist die bereits beschriebene Lagerplatte angeordnet, auf der ein Axiallager läuft.Everyone Turntable is expediently over a the vertical axis forming bearing bolt, bolted to the carrier plate side is attached. On the bearing pin is already described Bearing plate arranged, on which a thrust bearing runs.

Die Laufrollen selbst sind zweckmäßigerweise über die Lageraußenringe von Kugellagern gebildet. Der Innenring ist fest mit einem Befestigungsbolzen oder einer Befestigungsschraube, über die das Laufrad am Drehschemel festgelegt wird, verbunden, während der Außenring, beispielsweise mit einer umlaufenden U-förmigen Laufnut, über die Kugellagerung demgegenüber drehbeweglich ist.The Casters themselves are expediently over the Bearing outer rings formed by ball bearings. The inner ring is fixed with a fastening bolt or a fixing screw, over which the impeller on the turntable is set while connected the outer ring, for example, with a circumferential U-shaped running groove over the Ball bearing in contrast is rotatable.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent below based on embodiments described with reference to the figures. The figures are schematic Representations and show:

1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Linearlageranordnung, und 1 a plan view of a linear bearing assembly according to the invention, and

2 eine Seitenansicht der Linearlageranordnung aus 1, teilweise im Schnitt. 2 a side view of the linear bearing assembly 1 , partly in section.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

1 zeigt eine erfindungsgemäße Linearlageranordnung 1, umfassend eine Führungsschiene 2, an der im gezeigten Beispiel an der Außenseite rundlich ausgeführte Laufschienen 3 vorgesehen sind. An der Führungsschiene 2 ist ein Laufwagen 4 über im gezeigten Beispiel insgesamt acht Laufrollen 5 geführt, die, siehe 2, jeweils in Form eines Wälzlagers 6 bzw. eines Kugellagers ausgeführt sind, wobei der jeweilige Lageraußenring 7 die eigentliche Laufrolle bildet. 1 shows a linear bearing assembly according to the invention 1 comprising a guide rail 2 , on the example shown in the example on the outside round running rails 3 are provided. At the guide rail 2 is a carriage 4 over in the example shown a total of eight rollers 5 led, who, see 2 , each in the form of a rolling bearing 6 or a ball bearing are executed, wherein the respective bearing outer ring 7 the actual roller forms.

Jeweils zwei Laufrollen 5, von denen im Beispiel insgesamt acht vorgesehen sind, sind jeweils an einem gemeinsamen Drehschemel 8 angeordnet, der seinerseits wiederum um eine Vertikalachse V drehbar an einer Trägerplatte 9 des Laufwagens 4 angeordnet ist.Two rollers each 5 of which eight are provided in the example are each on a common turntable 8th in turn, in turn about a vertical axis V rotatable on a support plate 9 of the carriage 4 is arranged.

Zur Befestigung der Laufrollen 5 sind Befestigungsschrauben 10 vorgesehen, die in entsprechende Innengewindeaufnahmen 11 am Drehschemel 8 eingeschraubt sind, und die die Laufrollendrehachse, die ebenfalls vertikal und parallel zur Vertikalachse V des Drehschemels verläuft, bilden.For fixing the rollers 5 are fixing screws 10 provided in corresponding internal thread receptacles 11 at the turntable 8th are screwed, and which form the roller rotation axis, which also extends vertically and parallel to the vertical axis V of the fifth wheel, form.

Der Drehschemel 8 selbst ist über eine Radial-Axiallager-Kombination 12 drehbar an der Trägerplatte 9 gelagert. Hierzu dient ein Lagerbolzen 13, der eine Durchbrechung 14 des Drehschemels 8 durchsetzt, wobei zwischen dem Lagerbolzen 13 und der Durchbrechungsinnenwand 14 das Radiallager 15 angeordnet ist. Auch auf das mit einem Außengewinde versehene, trägerplattenseitige Ende des Lagerbolzens 13 ist eine Befestigungsmutter 16 aufgeschraubt. Zwischen der Unterseite der Trägerplatte 9 und der Oberseite des Drehschemels 8 ist des Weiteren ein Axiallager 17 angeordnet. Unterhalb des Radiallagers 15 ist ein weiteres Axiallager 18 angeordnet, das den Drehschemel 8 relativ zu einer Lagerplatte 19, die am Lagerzapfen 13 befestigt ist, auflagert. Die höhere Axiallast wird dabei vom Axiallager 17 getragen. Bei den Radial- und Axiallagern kann es sich um beliebige Lager handeln. Es können Wälzlager aber auch Gleitlager beliebiger Art sein.The turntable 8th itself is about a radial thrust bearing combination 12 rotatable on the carrier plate 9 stored. For this purpose, a bearing pin is used 13 who has an opening 14 of the fifth wheel 8th interspersed, being between the bearing pin 13 and the opening interior wall 14 the radial bearing 15 is arranged. Also on the provided with an external thread, carrier plate side end of the bearing pin 13 is a fixing nut 16 screwed. Between the underside of the carrier plate 9 and the top of the fifth wheel 8th is also a thrust bearing 17 arranged. Below the radial bearing 15 is another thrust bearing 18 arranged that the turntable 8th relative to a bearing plate 19 on the journal 13 is attached, supports. The higher axial load is thereby from the thrust bearing 17 carried. The radial and thrust bearings can be any bearing. It can be rolling bearings but also plain bearings of any kind.

Wie aus 1 ersichtlich ist, ist jeder Drehschemel 8 separat um die Vertikalachse V bewegbar, wie durch die Doppelpfeile P dargestellt ist. Dies bedeutet, dass damit auch die jeweiligen beiden Laufrollen 5 relativ zur Führungsschiene 2 beweglich angeordnet sind, das heißt, es ist eine geringe Querbeweglichkeit vorgesehen, nachdem die Laufrollen 5 von der Vertikalachse V beabstandet angeordnet sind. Wie aus 1 ersichtlich ist, liegen die Vertikalachsen V wie auch die Drehachsen D der Laufrollen 5 an einer Führungsschienenseite alle in einer Ebene.How out 1 it can be seen is every turntable 8th separately movable about the vertical axis V, as shown by the double arrows P. This means that with it the respective two rollers 5 relative to the guide rail 2 are arranged movable, that is, it is provided a low transverse mobility, after the rollers 5 spaced from the vertical axis V are arranged. How out 1 it can be seen, are the vertical axes V as well as the axes of rotation D of the rollers 5 on a guide rail side all in one plane.

Kommt es nun während des Betriebs zu einer übermäßigen Belastung der Laufrolle eines Laufrollenpaares, so führt dies zu einer minimalen Drehschemelbewegung, worüber ein Lastausgleich zur anderen Laufrolle erfolgt. Das heißt, die Laufrollen haben allesamt die Möglichkeit sich gegeneinander auszurichten, so dass es zu einer Vergleichmäßigung der Rollenbelastung und damit zu einem gleichmäßigen Tragen kommt.comes it now during operation to an excessive load the roller of a pair of rollers, so this leads to a minimal Turntable movement, about what a load balance to the other roller is done. That is, the Casters all have the option to align themselves with each other, so that it is an equalization of Roller load and thus to a uniform wear comes.

Wenngleich 1 einen Laufwagen mit acht Laufrollen und mithin vier Drehschemeln zeigt, kann der erfindungsgemäße Aufbau auch bereits mit vier Laufrollen und insgesamt zwei Drehschemeln realisiert werden. Auch größere Laufwägen mit zwölf oder sechzehn Laufrollen respektive sechs oder acht Drehschemeln sind ohne weiteres bei gleichzeitiger Sicherstellung einer automatischen Ausrichtbarkeit und damit einer gleichmäßigen Lastverteilung an den Laufrollen realisierbar.Although 1 shows a carriage with eight rollers and therefore four turntables, the structure of the invention can also be realized with four wheels and a total of two turntables. Also larger carriages with twelve or Sixteen rollers or six or eight turntables are readily feasible while ensuring automatic alignment and thus a uniform load distribution on the rollers.

11
LinearlageranordnungLinear bearing assembly
22
Führungsschieneguide rail
33
Laufschienenrails
44
Laufwagencarriage
55
Laufrollencastors
66
Wälzlagerroller bearing
77
LageraußenringBearing outer ring
88th
Drehschemelturntable
99
Trägerplattesupport plate
1010
Befestigungsschraubenmounting screws
1111
InnengewindeaufnahmenInternal threaded mounts
1212
Radial-Axiallager-KombinationRadial thrust bearing combination
1313
Lagerbolzenbearing bolt
1414
Durchbrechungperforation
1515
Radiallagerradial bearings
1616
Befestigungsmutterfixing nut
1717
Axiallagerthrust
1818
Axiallagerthrust
1919
Lagerplattebearing plate
VV
Vertikalachsevertical axis
PP
Doppelpfeildouble arrow
DD
Drehachseaxis of rotation

Claims (6)

Linearlageranordnung mit einer Führungsschiene und einem an dieser auf wenigstens vier profilierten Laufrollen, die sich seitlich an der Führungsschiene abstützen, geführten Laufwagen, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei an der gleichen Schienenseite angreifende Laufrollen (5) an einem um eine Vertikalachse (V) drehbaren Drehschemel (8) angeordnet sind.Linear bearing arrangement with a guide rail and a run on this at least four profiled rollers, which are supported laterally on the guide rail guided carriage, characterized in that in each case two on the same rail side engaging rollers ( 5 ) on a about a vertical axis (V) rotatable fifth wheel ( 8th ) are arranged. Linerlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Laufrollen (5) ein ganzzahliges Vielfaches von 4 beträgt, wobei die Laufrollanzahl auf jeder Seite gleich ist und jeweils zwei Laufrollen (5) ner Seite an einem gemeinsamen Drehschemel (8) angeordnet sind.Liner bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the number of rollers ( 5 ) is an integer multiple of 4, wherein the number of rollers on each side is the same and two rollers ( 5 ) ner side on a common turntable ( 8th ) are arranged. Linearlageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Drehschemel (8) eine Radial-Axiallager-Kombination (12) an einer Trägerplatte (9) des Laufwagens (4) gelagert ist.Linear bearing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that each turntable ( 8th ) a radial thrust bearing combination ( 12 ) on a carrier plate ( 9 ) of the carriage ( 4 ) is stored. Linearlageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Drehschemel (8) über einen die Vertikalachse (V) bildende Lagerbolzen (13), der trägerplattenseitig verschraubt ist, befestigt ist.Linear bearing arrangement according to claim 3, characterized in that each turntable ( 8th ) via a vertical axis (V) forming bearing pin ( 13 ), which is bolted to the carrier plate side, is attached. Linearlageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lagerbolzen (13) eine Lagerplatte (19) angeordnet ist, auf der ein Axiallager (18) läuft.Linear bearing arrangement according to claim 4, characterized in that on the bearing pin ( 13 ) a bearing plate ( 19 ) is arranged, on which a thrust bearing ( 18 ) running. Linearlageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrollen (5) über Wälzlager (6) gebildet sind, deren Lageraußenringe (7) auf der Führungsschiene (2) laufen.Linear bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the rollers ( 5 ) via rolling bearings ( 6 ) whose bearing outer rings ( 7 ) on the guide rail ( 2 ) to run.
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