DE1079421B - Fuehrung fuer einen auf einem Maschinen-koerper bewegten Schlitten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Führung für einen auf einem Maschinenkörper bewegten Schlitten, z. B. einen Drehbankschlitten, bei der zwischen dem Maschinenkörper und dem Schlitten umlaufende, in Schalen mit Achsrichtung in der Bewegungsrichtung gelagerte Hilfswellen vorhanden sind.

Für die Schlittenführung von Werkzeugmaschinen sind verschiedene Ausführungen bekannt, davon auch solche Ausführungen, bei denen zwischen dem Maschinenkörper und dem Schlitten umlaufende, in Schalen mit Achsrichtung in der Bewegungsrichtung gelagerte Hilfswellen vorhanden sind. Bei diesen bekannten Ausführungen hat sich gezeigt, daß die zur Führung dienenden Wellen langer als der Schlitten ausgeführt sein müssen, da die Wellenlängen den Schubweg über die Länge des Schlittens hinaus überbrücken müssen. Hierbei tritt nun die Gefahr einer Durchbiegung der an ihren Enden gelagerten Wellen auf, wenn sie nicht übermäßig starke Abmessungen aufweisen. Durch eine Durchbiegung geht aber die gewünschte Genauigkeit der Maschine verloren, zumal die Durchbiegung der Welle nicht über die gesamte Länge gleichbleibend ist.

Bei einer anderen bekannten Führung sind in dem Maschinenbett kreisrunde Flächen eingearbeitet, die bis zur Hälfte und ohne jegliche Befestigung im Bett gelagert sind. Der Zweck dieser Führungen besteht darin, die Führungszylinder nach einer gewissen Abnutzung auszuwechseln, ohne daß ein Nacharbeiten des Maschinenbettes oder des Schlittens durchzuführen ist.

Eine andere Ausführung sieht zwei Lagerflächen von teilzylindrischer Form unmittelbar in dem Bett bzw. Tisch oder Schlitten vor. Auch bei dieser Ausführung ist es schwierig, eine ausreichend genaue Führung des Schlittens auf dem Maschinenkörper zu erhalten.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Führung für einen auf einem Maschinenkörper bewegten Schlitten zu schaffen, bei der eine wesentlich größere Genauigkeit als bisher erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß über die Länge des Maschinenkörpers und des Schlittens hintereinander jeweils mit den Maschinenteilen verbundene Halbschalen angeordnet werden. Durch diese Ausbildung, nämlich die Gleitfläche in mehrere Abschnitte zu unterteilen, ist es möglich, eine große Genauigkeit zu erhalten, da der Tisch oder Schlitten über seine ganze Länge und in allen in Betracht kommenden Stellungen abgestützt ist, so daß sich die Welle nicht nach unten durchbiegen kann. Ein besonderer Vorteil besteht durch die Aufteilung der gesamten Lagerfläche in mehrere Einzellagerungen noch darin, daß die Herstellung dieser einzelnen Führung für einen auf einem Maschinenkörper bewegten Schlitten

Anmelder:

Aktiebolaget Malcus Holmquist,
Halmstadt (Schweden)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
Schweden, vom 3. November 19S3

August Gunnar Ferdinand Wallgren, Göteborg

(Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

Lagerflächen erheblich einfacher und genauer durchgeführt werden kann.

Weitere Eigenschaften der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels hervor. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt entlang der Linie I-I der Fig. 2 durch eine erfindungsgemäße Führung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Führung,

Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt, der vorzugsweise entlang der Linie IV-IV der Fig. 2 und 3, im Mittelteil jedoch entlang der Linie VI-VI der Fig. 3 geführt ist,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 1,

Fig. 6 A bis 6 C und 7 A bis 7 C schematisch die Lage der umlaufenden Wellen in ihren Lagerschalen bei zwei Ausführungsformen der Erfindung.

In den Zeichnungen ist das Bett oder der, Maschinenkörper der Maschine mit 10 und der auf dem Maschinenkörper verschiebbare Tisch oder Schlitten mit 12 bezeichnet. Der Maschinenkörper 10 ist an seiner Oberseite mit aufrecht stehenden Wänden 14 versehen, welche die seitliche Begrenzung für zwei nach oben offene Rinnen bilden. In diese Rinnen sind Halbschalen 16 eingelegt, die auf dem Rinnenboden ruhen und in kleineren Abständen voneinander angeordnet sind, wie z. B. aus der Fig. 4 hervorgeht. Die

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Halbschalen 16 tragen zwei' Wellen 18, die durch je ein Antriebsrad, z. B. eine Riemenscheibe 20, angetrieben werden. Am Tisch oder Schlitten 12, der kürzer ist als der Maschinenkörper 10, sind mit Schraubbolzen 24 zwei Führungsprofile 22 in Form eines umgekehrten U befestigt. Diese die Wände 14 übergreifenden Führungsprofile nehmen Halbschalen 26 auf. Die Halbschalen 16 und 26 umfassen jeweils etwa den halben Umfang der Welle 18 und können mit einem Futter 28 eines Lagermetalls versehen sein. Die von den beiden Wänden 14 gebildete Rinne ist teilweise mit öl gefüllt, das durch Abschlußkappen an den Behälterenden am Ausrinnen gehindert wird. Zwischen dem Schlitten 12 und den U-Profilen 22 ist ein Zwischenraum 32 vorhanden, in dem ein zu einem umgekehrten U geformtes Blech 34 angebracht ist, das sich über den ganzen Schlitten erstreckt und mit den Abschlußkappen 30 fest verbunden ist. Das Blech 34 hat die Aufgabe, ein Eindringen von Fremdkörpern zwischen die Lagergleitflächen zu verhindern. An beiden Seiten des Schlittens 12 befinden sich zwischen dem Blech 34 und den Boden der Rinne zwischen den Wänden 14 nach unten offene Spalten. Diese Spalten können z. B. mittels eines Balges 35 abgedichtet werden, der am Schlitten 12 und an den Abschlußkappen 30 befestigt ist und dessen Länge sich somit der Lage des Tisches auf dem Bett anpaßt.

In den Fig. 6 A bis 6 C sind die Halbschalen 16 und 26 mit zylindrischen Lagerflächen 37 ausgebildet, die sich in der Fig. 6 A auf derselben Kreislinie befinden, wenn die Schalen durch einen Spielraum t voneinander getrennt sind. Bei Fig. 6 B ist zwischen den Halbschalen eine Welle 18 eingesetzt, die einen kleineren Durchmesser hat als ein von den Lagerflächen 37 geformter Zylindermantel. Obwohl die Halbschalen mit Flächen 46 aufeinanderliegen, verbleibt zwischen der Welle und den Lagerflächen ein Spiel. Wenn daher die Drehzahl der Welle gleich Null ist und die Halbschale 26 durch den Tisch eine Belastung P erhält, bleibt die Welle 18 unbelastet. Bei Fig. 6 C ist die Welle 18 in Umlauf versetzt, und es bildet sich zwischen ihr und den Lagerflächen 37 ein Ölfilm. Dieser Ölfilm bewirkt, daß die Halbschalen voneinander abgehoben werden und einen Spalt d bilden. Die Übertragung der Last P zwischen den Halbschalen erfolgt nun über die Welle 18. Für die zuvor gemachte theoretische Annahme einer Belastung P = O und einem Ölfilm konstanter Dicke entspricht der Spielraum t etwa der Dicke des Ölfilms; t ist größer als d und d seinerseits größer als 0.

In den Fig. 7 A bis 7 C ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der die Lagerflächen 39 vom Profil der Welle 18 abweichen und oval geformt sind. In der Fig. 7 A liegen die Halbschalen 16 und 26 aufeinander. Dies ist auch bei Fig. 7 B der Fall, wo die Welle 18 gegenüber der von der Kraft P belasteten Halbschale 26 ein Spiel hat. Dadurch, daß die Welle 18 in Umdrehung versetzt wird, entsteht ein Schmiermittelfilm, der die Halbschale 26 so weit anhebt, daß ein Spielraum d entsteht. Die Wellen 18 sind somit gemäß der Erfindung nur dann belastet, wenn sie umlaufen.

Die beschriebene Ausgestaltung der Wellen und und der Halbschalen stellt große Anforderungen an den Zusammenbau. Dieser läßt sich daher vorteilhaft so durchführen, daß sämtliche Halbschalen auf zwei Hilfswellen aufgesetzt werden, deren Lage zueinander mit Stirnblechen genau festgelegt ist. Diese Hilfswellen können dann den gleichen Durchmesser haben wie der von den Flächen 37 bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 6 A bis 6 C umgrenzte Zylindermantel. Die oberen und die unteren Halbschalen werden paarweise durch Schrauben 44 um die Hilfswellen herum miteinander verbunden. Diese Lagerflächen haben dann sämtlich die richtige Lage zueinander. Die unteren Halbschalen 16 werden am Bett 10 mit Schrauben 40 und die oberen am Tisch 12 mit Schrauben 42 befestigt. Ferner werden zur Festlegung der Lage der Schalen gegenüber dem Bett bzw. dem Tisch kegelförmige Stifte 36 bzw. 38 eingepaßt. Danach werden die Schrauben 44 entfernt und die Wellen 18 eingelegt.

Wenn die Wellen 18 in Umdrehung versetzt werden, entwickeln sich zwischen ihnen und den Gleitflächen der Lagerschalen Schmierölfilme, die eine solche Dicke aufweisen, daß die oberen Halbschalen 26 von den unteren 16 um den Spalt d abgehoben werden. Dia Berührung zwischen den Flächen 46 hört dann auf, und es können sich die Halbschalen relativ zueinander bewegen. Die Halbschalen 16 und 26 sind so angeordnet und verteilt, daß bei jeder beliebigen Lage des Schlittens gegenüber dem Bett genügend große Flächen 46 aufeinanderliegen, um auch bei Stillstand der Wellen 18 das Gewicht des Schlittens und seiner Belastung tragen zu können.

Die Wellen 18, für deren Umdrehung nur kleine Kräfte erforderlich sind, können mit den Riemenscheiben 20 über eine dünne Spindel 48, deren Endteil 50 auf das Wellenende aufgeschrumpft sein kann, angetrieben werden. Die freien Enden der Spindeln 48 sind mit je einer Hülse 52 versehen, die die Scheibe 20 trägt und in den Kappen in Lagern 54 gelagert ist. Die Spindeln 48 haben die Aufgabe, Ungenauigkeiten des Zusammenbaues auszugleichen. Sie stellen daher eine Art von elastischer Kupplung dar, wenn die Achslinie der Hülse 52 nicht genau mit der der Wellen 18 zusammenfallen sollte.

Im Innern des Bettes 10 ist eine Welle 56 in Lagern 58 gelagert. Diese Welle wird über eine Kupplung 60 von einer mit dem Antrieb verbundenen Welle 62 angetrieben. Auf der Welle 62 sitzt eine Riemenscheibe 64, die über einen Keilriemen 66 die beiden Riemenscheiben 20 antreibt. Die Wellen 18 werden somit von der Welle 62 angetrieben. Auf die Welle 56 ist eine Lagerhülse 68 aufgeschoben, in der das eine Ende einer Stange 70 eingeschraubt ist, die in den Tisch 12 hineinragt. Der Schlitten ist hierfür mit einer Ausnehmung versehen, in der sich eine Anzahl von Tellerfedern 72 abstützt. Auf diesen Federn ruht eine mit Flansch versehene Hülse 74, die das freie Ende der Stange umgibt. Durch Anziehen einer Mutter 76 am oberen Ende der Stange können die Federn 72 in gewünschtem Ausmaß gespannt werden. Hierzu kann ein Axiallager 78 zwischen der Mutter 76 und der Hülse 74 eingesetzt sein. Der Mittelteil 80 der Stange 70 kann bandförmig ausgebildet sein, um eine große Dehnbarkeit zu erzielen. Für die Stange 70 ist im Bett eine längliche Ausnehmung 82 vorgesehen, so daß die Stange dem Tisch in seinen Bewegungen unbehindert folgen kann.

Der die Welle 56 umgebende Raum 84 ist mit öl gefüllt, dessen Stand durch einen Pfropfen 86 aus durchsichtigem Werkstoff überwacht werden kann. Der Schlitten 12 kann in der gewünschten Lage mit einem Handrad 88 verblockt werden. Das Handrad wird von einer Welle 90 getragen, deren Endteil 92 in eine Klemmbacke 94 eingeschraubt ist. Zwischen dieser Backe 94 und einer weiteren Klemmbacke 96 auf der Welle 90 wird ein am Schlitten 12 befestigtes Blech 98 festgeklemmt. Dieses Blech ist in der Längs-

richtung steif, aber in der Querrichtung biegsam, so daß beim Angriff der Klemmbacke 94 keine quergerichteten Kräfte auftreten können. Zwischen den Klemmbacken 94 und 96 ist eine Feder 100 eingelegt, die bestrebt ist, diese beiden Teile voneinander zu trennen.

Die durch den Umlauf der Wellen 18 bzw. 56 erzeugten Schmiermittelfilme ermöglichen bei der beschriebenen Führung, daß der Schlitten 12 bei einer Belastung in der Größe von 1000 kg mit Hilfe einer Kraft verschoben werden kann, die kleiner ist als 1 kg. Da die Wellen 18 unbelastet sind, solange sie stillstehen, können die Wellen und die Lager nicht einmal beim Ingangsetzen und Abstoppen einem Verschleiß ausgesetzt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Führung für einen auf einem Maschinenkörper bewegten Schlitten, z. B. einen Drehbankschlitten, bei der zwischen dem Maschinenkörper und dem Schlitten umlaufende, in Schalen mit Achsrichtung in der Bewegungsrichtung gelagerte Hilfswellen vorhanden sind, gekennzeichnet durch über die Länge des Maschinenkörpers (10) und des Schlittens (12) hintereinander angeordnete, jeweils mit den Maschinenteilen verbundene Halbschalen (16, 26).

2. Führung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (16, 26) an den Maschinenteilen (10, 12) mit Gleitmöglichkeit in Richtung senkrecht zur Führungsebene angebracht sind.

3. Führung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abhebekräfte aufnehmende weitere umlaufende Welle (56) in einer Lagerhülse (68), die über Verbindungsglieder (70, 74) unter Zwischenschaltung einer Einstellfeder (72) mit dem Maschinenschlitten (12) undrehbar verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 417 991, 424 648,
479;

USA.-Patentschrift Nr. 1 648 441.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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