DE1258671B - Guide device - Google Patents
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
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F16cF16c
Deutsche KL: 47 b-31German KL: 47 B-31
1258 671
N22981Xn/47b
26. März 1963
11. Januar 19681258 671
N22981Xn / 47b
March 26, 1963
January 11, 1968
Die Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung mit einer Führung und einem dieser gegenüber zu führenden Körper und Mitteln, durch welche zwischen den einander zugekehrten, zusammenwirkenden Führungsflächen ein Gaskissen erzeugt wird. Bei 5 einer solchen, an sich bekannten Führungsvorrichtung werden die Führungsflächen durch ein Gaskissen voneinander getrennt. Die dabei auftretenden Reibkräfte zwischen den Führungsflächen sind praktisch vernachlässigbar, so daß die Teile der Vorrichtung sich leicht gegeneinander bewegen lassen. Das Gaskissen, dessen Stärke den praktisch geeigneten Wert von etwa 10 μ haben kann, hat weiter den Vorteil, daß die Führungsflächen praktisch nicht verschmutzt werden.The invention relates to a guide device with a guide and one opposite to it leading bodies and means by which between the facing, cooperating Guide surfaces a gas cushion is generated. In 5 of such a known guide device the guide surfaces are separated from each other by a gas cushion. The occurring Frictional forces between the guide surfaces are practically negligible, so that the parts of the device can be easily moved against each other. The gas cushion, the strength of which is practically appropriate Can have a value of about 10 μ, has the further advantage that the guide surfaces are practically not contaminated will.
Insbesondere bei Präzisionswerkzeugen, z. B. Werkzeuggeräten, soll die Stärke des Gaskissens möglichst konstant gehalten werden. Zu diesem Zweck kann z. B. bei waagerecht angeordneten Führungen der über die Führung bewegliche, z. B. auf einer Luftschicht gelagerte Körper mit einem bestimmten Gewicht belastet werden, so daß das Gaskissen gleichsam vorgespannt wird. Indem im Betrieb der Führungsvorrichtung das Gesamtgewicht des auf das Gaskissen drückenden Körpers in bezug auf den jeweiligen Belastungsunterschied von z. B. einem mit dem zu führenden Körper verbundenen Meißel groß gewählt wird, ist dies ziemlich gut erzielbar. In der Praxis erfordert dies allerdings verhältnismäßig schwere Gewichtsbelastungen, Als praktisches Beispiel sei erwähnt, daß das Gaskissen mit einer Masse von etwa 100 kg vorgespannt werden muß, um bei einer Änderung von 1 kg der Belastung die Stärke des Gaskissens auf einem praktisch akzeptablen Wert konstant zu halten.Especially with precision tools, e.g. B. tool devices, the strength of the gas cushion should be as possible be kept constant. For this purpose, z. B. with horizontally arranged guides the movable on the guide, z. B. on a layer of air stored body with a certain Weight are loaded so that the gas cushion is pretensioned as it were. By running the Guide device the total weight of the body pressing on the gas cushion in relation to the respective Load difference of z. B. a chisel connected to the body to be guided large is chosen, this is quite achievable. In practice, however, this requires proportionally heavy weight loads, as a practical example it should be mentioned that the gas cushion with a mass must be pretensioned by about 100 kg in order to increase the strength when the load changes by 1 kg to keep the gas cushion constant at a practically acceptable value.
Ein Nachteil der Vorspannung des Gaskissens durch ein Gewicht besteht darin, daß die in bestimmten Fällen erforderlichen Gewichtsbelastungen eine Durchbiegung der Führung z. B. einer an einigen Punkten abgestützten Führungsbahn veranlassen können. Es ist weiter ein Nachteil, daß ein Gaskissen durch Gewichtsbelastung nur bei annähernd waagerecht angeordneten Führungsvorrichtungen vorgespannt werden kann. Wenn die Führungsflächen eine erheblich von der Horizontallage abweichende Lage einnehmen, ist diese Lösung somit weniger zweckmäßig. Ein weiterer Nachteil besteht noch darin, daß große Gewichtsbelastungen zum Vorspannen des Gaskissens zu verhältnismäßig hohen Massenträgheitskräften bei z. B. sich schnell hin- und herbewegenden Teilen führen.A disadvantage of the pretensioning of the gas cushion by a weight is that in certain Cases required weight loads a deflection of the guide z. B. one at some Can cause points supported guideway. It is also a disadvantage that a gas cushion pretensioned by weight load only with guide devices arranged approximately horizontally can be. If the guide surfaces are in a position that deviates significantly from the horizontal position take, this solution is therefore less practical. Another disadvantage is that large weight loads to pretension the gas cushion to relatively high inertia forces at z. B. lead rapidly moving parts.
Die Erfindung bezweckt, eine Führungsvorrichtung FührungsvorrichtungThe invention aims to provide a guide device
Anmelder:Applicant:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)Eindhoven (Netherlands)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. H. Zoepke, Patentanwalt,Dipl.-Ing. H. Zoepke, patent attorney,
8000 München, Ridlerstr. 378000 Munich, Ridlerstr. 37
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Jacob Koorneef, Eindhoven (Niederlande);Jacob Koorneef, Eindhoven (Netherlands);
Simon Duinker, 2000 Hamburg;Simon Duinker, 2000 Hamburg;
George Ludwig Walther,George Ludwig Walther,
Eindhoven (Niederlande)Eindhoven (Netherlands)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Niederlande vom 28. März 1962 (276 532)Netherlands of March 28, 1962 (276 532)
zu schaffen, welche die erwähnten Nachteile nicht aufweist.to create which does not have the disadvantages mentioned.
Die Führungsvorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der gegeneinander beweglichen Teile derselben mit einem oder mehreren Magneten versehen ist, welche diesen Teil und den wenigstens teilweise ferromagnetischen anderen Teil der Führungsvorrichtung unter Einschluß des Gaskissens aneinanderziehen. Bei dieser Vorrichtung wird das Gaskissen somit durch die Magnete vorgespannt. Trotz des geringen Eigengewichtes der Magnete läßt sich auf diese Weise eine Vorspannkraft der erforderlichen Größe erzielen. Das Anbringen der Magnete ergibt weiter eine Unabhängigkeit von der Lage der Führung, da diese Magnete die gegeneinander beweglichen Teile der Vorrichtung, ungeachtet der Lage der Führungsflächen, stets aneinanderziehen. Es hat sich weiter ergeben, daß die Anbringung der Magnete die Möglichkeit mit sich bringt, schnelle, von außen her in der Vorrichtung hervorgerufene Schwingungen durch die von den Magneten erzeugten Wirbelströme zu dämpfen. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Magneten zum Erzeugen der erforderlichen Vorspannkräfte beim Gaskissen besteht darin, daß verhältnismäßig leichte Konstruktionen ausreichen. Sie können eine gedrängte Bauart haben, so daß sie sich vorteilhaft bei Präzisionswerkzeugen verwenden lassen, bei denenThe guide device according to the invention is characterized in that at least one of the mutually movable parts of the same is provided with one or more magnets, which these Part and the at least partially ferromagnetic other part of the guide device including of the gas cushion together. In this device, the gas cushion is thus activated by the magnets biased. Despite the low weight of the magnets, a pretensioning force can be applied in this way the required size. The attachment of the magnets also results in independence the position of the guide, as these magnets are the mutually moving parts of the device, Regardless of the position of the guide surfaces, always pull together. It has also been found that the Attaching the magnets brings with it the possibility, fast, from the outside in the device to dampen the vibrations caused by the eddy currents generated by the magnets. Another Advantage of using magnets to generate the necessary preload forces when Gas cushion is that relatively light constructions are sufficient. You can be a crowded one Have construction so that they can be used advantageously in precision tools where
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der Faktor des zur Verfugung stehenden Raumes eine wesentliche Rolle spielt.the factor of the available space plays an essential role.
Das vorstehend beschriebene Prinzip der Vorspannung des Gaskissens durch Magnete läßt sich bei vielen Führungsvorrichtungen durchführen, bei denen die Führungsflächen gegeneinander drehbar oder auch längs einer geradlinigen oder gekrümmten Bahn verschiebbar angeordnet sind. Die Führungsflächen können gekrümmt oder flach sein.The above-described principle of prestressing the gas cushion by magnets can be used with many Perform guide devices in which the guide surfaces can be rotated against each other or are also arranged displaceably along a straight or curved path. The guide surfaces can be curved or flat.
Wenn auch Magnete und ihre anziehende Wirkung io auf einander gegenüberliegende Teile seit langem bekannt sind, so ist es doch eine neue Erkenntnis, daß bei einer Führungsvorrichtung mit einer Führung und einem dieser gegenüberzuführenden, beweglichen Körper und mit durch ein Gaskissen getrennten Füh- 15 rungsfiächen statt durch eine Gewichtsbelastung die erwünschte Vorspannung des Gaskissens und die Konstanthaltung dieses Gaskissens durch die magnetische Anziehungskraft erreicht wird. Hierbei kommen also Magnete: ivc. einer neuartigen Verwendung 20 xungsflächen eine Bauart bevorzugt, bei der die Mazur Erzielung einer neuartigen Wirkung zum Einsatz, gnete in der kleineren der Führungsflächen untergebracht sind.Even though magnets and their attractive effect on opposing parts have been known for a long time, it is a new finding that in a guide device with a guide and a movable body to be guided opposite it and with guide surfaces separated by a gas cushion The desired pretensioning of the gas bag and the keeping of this gas bag constant by the magnetic force of attraction is achieved by a weight load. So here are magnets: ivc. For a new type of use, a design is preferred in which the Mazur to achieve a new type of effect for use, are housed in the smaller of the guide surfaces.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einige Ausführungs-Teil zu benutzen, ih'äer neuartigen Verwendung er- 25 beispiele zeigt. In der Zeichnung zeigt möglichen die Magnete die Erzielung großer Vor- F i g. 1 schematisch die wichtigsten Teile einer be-The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, some of the execution part to use it shows its novel use- 25 examples. In the drawing shows the magnets make it possible to achieve great results. 1 schematically shows the most important parts of a
spannkräfte bei kleinem Gewicht der Teile, was sonst werden, die im Verhältnis zu der Änderung der den Führungsflächen zugekehrten Kraft, z.B. eine Meißelbelastung, groß sind. Es können auch. Magnete benutzt werden, deren Vorspannkraft geringer sein kann, wenn eine weitere Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird, die dadurch gekennzeichnet wird, daß die Magnete durch Elektromagnete gebildet werden und daß Mittel vorgesehen sind, durch welche die Stärke des Gaskissens zwischen zusammenwirkenden Führungsflächen gemessen werden kann, während weiter ein Regelmechanismus vorgesehen ist, der bei Änderung der gemessenen Stärke den Erregerstrom der Elektromagnete regelt.clamping forces with a small weight of the parts, which would otherwise be in proportion to the change in the The force applied to guide surfaces, e.g. a chisel load, are large. It can too. Magnets used whose preload force can be lower if a further design of the device is used according to the invention, which is characterized in that the magnets by electromagnets are formed and that means are provided by which the strength of the gas cushion between interacting guide surfaces can be measured while continuing a control mechanism it is provided that the excitation current of the electromagnets when the measured strength changes regulates.
Obgleich die Magnete, die Dauermagnete oder Elektromagnete sein können, in einem oder in beiden gegeneinander beweglichen Teilen der Führungsvorrichtung untergebracht sein können, wird zum Erzielen einer stabilen gegenseitigen Bewegung der Füh-Although the magnets, which can be permanent magnets or electromagnets, in one or both mutually movable parts of the guide device can be accommodated is to achieve stable mutual movement of the leading
wobei zwar auch von der den Magneten eigentümlichen Anziehungskraft Gebrauch gemacht wird, ohne sie aber als Fixiermittel aneinanderzuheftenderalthough use is made of the attraction peculiar to magnets, but without them to be attached to one another as a fixative
nur mit schweren Gewichten mit den damit verbundenen Nachteilen zu erreichen sein würde.would only be achievable with heavy weights with the associated disadvantages.
Es läßt sich die Starke des Gaskissens auf verschiedene Weise ganz oder nahezu konstant halten; es kann die magnetische Vorspannkraft beispielsweise auf die genannte Meißelkraft, etwa 100 :1, gewählt werden; auch können die Führungsflächen einen gleichen Winkel miteinander einschließen; es kann aber auch bei Verwendung von Elektromagneten und einer Regelvorrichtung die magnetische Einwirkung auf das Gaskissen durch Änderung des Erregerstroms der Elektromagnete gesteuert werden. : Gemäß einer weiteren Ausbildung der Führungsvorrichtung nach der Erfindung, bei der die Führung durch eine Führungsbahn gebildet wird, sind in dieser Führungsbahn zwei einen Winkel miteinander einschließende Führungsflächen enthalten, die mit zwei entsprechenden, einen gleichen Winkel miteinander einschließenden Führungsflächen des gegenüber der Führung· beweglichen Körpers zusammenwirken, wobei weiter in mindestens einem der gegeneinander beweglichen Teile Magnete angeordnet sind, die die entsprechenden, zusammenwirkenden Führungsflächen unter Einschluß des Gaskissens aneinanderziehen. Es genügen in diesem Fall somit zwei einen Winkel miteinander einschließende Führungsflächen sowohl an dem Körper als auch an der Führungsbahn. Im Gegensatz zu den fürBahnfuhrungsvorrichtungen für Präzisionswerkzeuge üblichen, verhältnismäßig kostspieligen Schwalbenschwanzführungen ist diese Bauart billig herstellbar. Wenn die zwei einen Winkel miteinander einschließenden Führungsflächen z. B. durch eine waagerechte und eine aufrecht stehende Führungsfläche gebildet werden, braucht diese Konstruktion somit keine zusätzliche Führungsfläche in aufrecht stehender Lage zu haben, um den zu führenden Teil nicht nur in senkrechter Richtung, sondern auch in waagerechter Richtung zu ver-,6s schließen. -.■.·"■The strength of the gas cushion can be varied Keep wise completely or almost constant; it can be the magnetic biasing force for example to said chisel force, about 100: 1, can be selected; the guide surfaces can also have a enclose the same angle with each other; but it can also when using electromagnets and a control device, the magnetic effect on the gas cushion by changing the excitation current the electromagnet can be controlled. : According to a further embodiment of the guide device according to the invention, in which the guide is formed by a guide track, are in this Two guideway enclosing an angle with one another Contain guide surfaces that correspond to two, an equal angle with each other enclosing guide surfaces of the body which is movable with respect to the guide cooperate, with further magnets are arranged in at least one of the mutually movable parts, which the pull together corresponding, interacting guide surfaces including the gas cushion. In this case, two guide surfaces enclosing an angle with one another are sufficient both on the body and on the guideway. In contrast to those for rail guiding devices for precision tools common, relatively expensive dovetail guides this type of construction can be produced cheaply. When the two guide surfaces that form an angle with one another z. B. be formed by a horizontal and an upright guide surface, needs this construction thus no additional guide surface in an upright position to have around the part to be guided not only in the vertical direction, but also in the horizontal direction, 6s conclude. -. ■. · "■
Um eine konstante Stärke des Gaskissens zu sichern, können, wie gesagt, Vorspannkräfte benutzt kannten Führungsvorrichtung, bei der zwischen den Führungsflächen ein Gaskissen erzeugt wird;As already mentioned, pre-tensioning forces can be used to ensure a constant strength of the gas cushion known guide device in which a gas cushion is generated between the guide surfaces;
F i g. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung wie F i g. 1, die jedoch erfindungsgemäß mit Magneten versehen ist;F i g. FIG. 2 shows an arrangement similar to FIG. 1, but provided with magnets according to the invention is;
Fig. 3 und 4 zeigen eine Draufsicht und einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 3 einer Geradführung nach der Erfindung;Figs. 3 and 4 show a plan view and a Section along the line IV-IV in F i g. 3 a straight guide according to the invention;
Fig. 5 zeigt eine Abart der Anordnung nach Fig. 3, die eine Führungsvorrichtung mit einer gekrümmten Führungsbahn besitzt;Fig. 5 shows a variant of the arrangement according to FIG. 3, which has a guide device with a curved Owns guideway;
Fig. 6 und 7 zeigen einige Stufen der Herstellung der Geradführung nach den F i g. 3 und 4;FIGS. 6 and 7 show some stages in the production of the straight-line guide according to FIGS. 3 and 4;
F i g. 8 und 9 zeigen eine Geradführung, bei der ein langer Schlitten über zwei getrennte Führungsbahnteile verschiebbar ist. F i g. 8 zeigt schematisch eine Draufsicht, und Fig. 9 zeigt einen Schnitt längs der LinieDC-IX inFig. 8;F i g. 8 and 9 show a straight line guide in which a long slide over two separate guide track parts is movable. F i g. 8 shows schematically a plan view, and FIG. 9 shows a section along FIG Line DC-IX in Fig. 8th;
F i g. 10 zeigt einen Schnitt gemäß F i g. 4, aber über 180° in der Zeichnungsebene gedreht;F i g. 10 shows a section according to FIG. 4, but rotated over 180 ° in the plane of the drawing;
F i g. 11 zeigt eine Ausführungsform mit einem Elektromagneten, dessen Erregerstrom regelbar ist. In F i g. 1 sind von der Führungsvorrichtung die stillstehende Führung mit 1 und ein dieser gegenüber beweglicher Körper mit 3 bezeichnet. Die gegeneinander beweglichen Teile haben einander zugekehrte ,Führungsflächen5 und 7. Der Körper3, der z.B. durch eine Meißelfassung eines Werkzeuggerätes gebildet wird, ist mit einer Anzahl an die Zufuhr eines Überdruckgases (Pfeil 9) angeschlossener Kanäle 11 versehen. Durch diese Kanäle 11, die in der Führungsfläche? ausmünden, kann eine Luftströmung zwischen den Führungsflächen 5 und 7 beibehalten ,werden. Die Gaströmung kann in Richtung der Pfeile 15 und 17 entweichen. Die Anordnung ist derart, daß die Führungsflächen durch das Gaskissen getrennt werden, während der Körper 3 auf dem Gaskissen zur Anlage kommt. Diese Lagerung auf einem Gaskissen mit einer praktisch brauchbaren Stärke von z. B. 10 μ kann benutzt werden, wenn die Führungsflächen 5 und 7 gegeneinander zu verschieben oder zu drehen sind und wobei dann die bei derF i g. 11 shows an embodiment with an electromagnet, the excitation current of which can be regulated. In Fig. 1 are of the guide device, the stationary guide with 1 and one opposite movable body designated by 3. The mutually movable parts face each other , Guide surfaces 5 and 7. The body 3, e.g. is formed by a chisel mount of a tool device, is with a number of the supply one Provided overpressure gas (arrow 9) connected channels 11. Through these channels 11 that are in the guide surface? open out, an air flow between the guide surfaces 5 and 7 can be maintained ,will. The gas flow can escape in the direction of arrows 15 and 17. The arrangement is such that the guide surfaces are separated by the gas cushion, while the body 3 is on the gas cushion comes to the plant. This storage on a gas cushion with a practically useful strength from Z. B. 10 μ can be used when the guide surfaces 5 and 7 move against each other or are to be rotated and then the at the
gegenseitigen Bewegung auftretenden Reibkräfte minimal sind.mutual movement occurring frictional forces are minimal.
Bei dieser Art von Führungsvorrichtungen wird durch passende Wahl des auf das Gaskissen drückenden Gewichtes des Körpers 3, der gegebenenfalls mit einem zusätzlichen Gewicht versehen werden kann, dieses Gaskissen derart vorgespannt, daß bei einer Änderung der Größe der Meißelkraft P die Stärke des Gaskissens praktisch konstant bleibt. Es gilt dabei, daß je höher die Vorspannkraft in bezug auf die Änderung Δ P der Meißelkraft P ist, um so konstanter ist die Stärke des Luftkissens. In der Praxis wird das Gaskissen z. B. durch eine Masse von 100 kg vorgespannt, um bei einer Änderung von 1 kg die Stärke des Gaskissens konstant zu halten. Bei diesen Konstruktionen ist es im allgemeinen notwendig, den Körper 3 mit einem großen Gewicht zu belasten. Diese Konstruktionen haben verschiedene Nachteile, -da solche großen Gewichte auch die unterhalb des Gaskissens liegende Führungsfläche beeinflussen; dies ist somit weniger gut geeignet zur Verwendung als Führungsfläche für Führungsbahnanlagen, die eine verhältnismäßig lange Führung haben, die nur an einigen Stellen abgestützt wird. In diesem Fall kann die Führung sich erheblich durchbiegen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß diese schweren Körper während der Bewegung beschleunigt oder verzögert werden müssen, so daß erhebliche Massenträgheitskräfte zu berücksichtigen sind.In this type of guide device, by appropriate selection of the weight of the body 3 pressing on the gas cushion, which can optionally be provided with an additional weight, this gas cushion is pretensioned in such a way that when the magnitude of the chiselling force P changes, the strength of the gas cushion remains practically constant . It applies here that the higher the pretensioning force in relation to the change Δ P in the chisel force P , the more constant is the strength of the air cushion. In practice, the gas cushion is z. B. biased by a mass of 100 kg in order to keep the strength of the gas cushion constant with a change of 1 kg. In these constructions, it is generally necessary to load the body 3 with a large weight. These constructions have various disadvantages, since such large weights also affect the guide surface located below the gas cushion; this is therefore less suitable for use as a guide surface for guideway systems that have a relatively long guide that is only supported at a few points. In this case, the guide can bend considerably. Another disadvantage is that these heavy bodies have to be accelerated or decelerated during movement, so that considerable inertial forces have to be taken into account.
Indem die erforderliche Vorspannkraft mindestens einem der in den gegeneinander beweglichen Teilen untergebrachten Magneten entnommen wird, ergibt sich die Möglichkeit, eine Vorspannkraft der erforderlichen Größe zu erzielen, trotz des geringen Eigengewichtes der Magnete (Fig. 2). Der mit Gaskanälen versehene Körper 23 nach F i g. 2 aus nicht magnetischem Material besitzt eine Anzahl von Magneten 25. Die Führung ist aus ferromagnetischem Material. Die Magnete ziehen die einander zugekehrten Führungsflächen aneinander. Durch passende Wahl der Art und der Anzahl der Magnete, die selbstverständlich auch in der Führung 27 untergebracht werden können, ergibt sich die Möglichkeit, das zwischen den Führungsflächen vorhandene Gaskissen nach Wunsch vorzuspannen. Die Magnete, welche Dauermagnete oder Elektromagnete sein können, erzeugen eine große Klebekraft zwischen den Führungsflächen. Da die zu diesem Zweck übliche bekannte Bauart solcher Magnete keinen besonderen Gegenstand der Erfindung bildet, wird diese Bauart hier nicht weiter erläutert. By applying the required preload force to at least one of the parts that move in relation to one another housed magnet is removed, there is the possibility of a pretensioning force of the required To achieve size, despite the low weight of the magnets (Fig. 2). The one with gas ducts provided body 23 according to FIG. 2 made of non-magnetic material has a number of magnets 25. The guide is made of ferromagnetic material. The magnets pull the mutually facing guide surfaces together. By choosing the right type and the number of magnets, which of course can also be accommodated in the guide 27, there is the possibility of using the gas cushion between the guide surfaces as desired to pretension. The magnets, which can be permanent magnets or electromagnets, create one great adhesive strength between the guide surfaces. Since the usual known type of construction for this purpose Magnets does not constitute a special subject of the invention, this type of construction is not explained further here.
Es hat sich gezeigt, daß auf den Körper ausgeübte, schnelle, äußere Schwingungen praktisch vollständig gedämpft werden können durch die von den Magneten induzierte Wirbelströme.It has been shown that rapid external vibrations exerted on the body are practically complete Can be dampened by the eddy currents induced by the magnets.
Da die Vorspannkraft den Magneten entnommen wird, läßt sich die Erfindung vorteilhaft bei Führungsflächen durchführen, die nicht waagerecht liegen. Der Lage der Führungsflächen ungeachtet, üben die Magnete die erforderliche Vorspannkraft auf das Gaskissen aus.Since the biasing force is taken from the magnet, the invention can be advantageous for guide surfaces perform that are not horizontal. Regardless of the position of the guide surfaces, practice the magnets exert the required pretensioning force on the gas cushion.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Verwendung bei Führungsvorrichtungen, bei denen der zu führende Körper längs einer genau bestimmten Bahn beweglich sein muß. Die F i g. 3 und 4 zeigen ein Beispiel einer solchen Führung. Sie enthält eine Führungsbahn 31 aus ferromagnetischem Material und einen über diese Führungsbahn hin und her verschiebbaren Körper 33. Der Körper 33, dessen Länge, in der Vorschubrichtung gesehen, in bezug auf die Länge der Führungsbahn 31 gering ist, ist aus nichtmagnetischem Material und enthält Magnete 35 und 37 und ist weiter mit einer Anzahl von Kanälen versehen, welche der Führungsbahn 31 zugekehrt und auf die dargestellte Weise an eine Preßluftzufuhr angeschlossen sind. Der Körper 33 enthält zwei einen bestimmten Winkel miteinander einschließende Führungsflächen 41 und 43, die mit einen gleichen Winkel miteinander einschließenden Führungsflächen 45 und 47 zusammenwirken. Sowohl zwischen den Flächen 41 und 45 als auch zwischen den Flächen 43 und 47 befindet sich ein vorgespanntes Luftkissen. Es wird auf diese Weise eine Geradführung erhalten, die im Gegensatz zu den für eine genaue Führung bekannten Schwalbenschwanzführungen nur zwei einen Winkel miteinander einschließende Führungsflächen erfordert. Die Magnete halten den zu führenden Körper 33 unter Zwischenfügung eines vorgespannten Luftkissens zwischen den beiden Sätzen von Führungsflächen an seiner Stelle in der zu befolgenden Bahn. Diese Bahn ist in diesem Fall zwar geradlinig, aber sie kann auch gekrümmt sein (F i g. 5).The invention is particularly suitable for use in guide devices in which the body to be guided must be movable along a precisely defined path. The F i g. 3 and 4 show a Example of such a leadership. It contains a guide track 31 made of ferromagnetic material and a body 33 which can be displaced back and forth over this guideway. The body 33, the length of which seen in the feed direction, in relation to the length of the guide track 31 is small, is made of non-magnetic material and contains magnets 35 and 37 and is further provided with a number of channels which face the guide track 31 and are connected to a compressed air supply in the manner shown. The body 33 contains two ones Guiding surfaces 41 and 43 enclosing certain angles with one another, which are at an equal angle mutually enclosing guide surfaces 45 and 47 cooperate. Both between the surfaces 41 and 45 as well as between the surfaces 43 and 47 there is a pretensioned air cushion. In this way, straight guidance is obtained which, in contrast to that for precise guidance known dovetail guides only requires two guide surfaces enclosing an angle. The magnets hold the lead Body 33 with the interposition of a pre-tensioned air cushion between the two sets of Guide surfaces in its place in the path to be followed. This path is straight in this case, but it can also be curved (Fig. 5).
Die Geradführung nach den F i g. 3 und 4 läßt sich auf besonders einfache Weise herstellen (s. die F i g. 6 und 7). Ein auf einer Seite flach geschliffener, mit Magneten 51 und 52 versehener Körper 53 klebt sich dabei an einem auch auf einer Seite flach geschliffenen Block 55 aus ferromagnetischem Material. Darauf werden die mit 57 und 59 bezeichneten Flächen in einen einzigen Vorgang flach geschliffen, wobei nicht berücksichtigt zu werden braucht, daß der Winkel χ (Fig. 7) 90° beträgt. Dann wird ein auch auf einer Seite flach geschliffener Einzelteil 61 am Block 55 festgeschraubt, worauf die Geradführung fertig ist.The straight line according to the F i g. 3 and 4 can be produced in a particularly simple manner (see FIGS. 6 and 7). A body 53, ground flat on one side and provided with magnets 51 and 52, adheres to a block 55 made of ferromagnetic material, which is also ground flat on one side. Then the surfaces marked 57 and 59 are ground flat in a single operation, it need not be taken into account that the angle χ (Fig. 7) is 90 °. Then an individual part 61, which is also ground flat on one side, is screwed to the block 55, whereupon the straight-line guide is finished.
Die F i g. 8 und 9 zeigen eine Geradführung, bei der die Führungsbahn durch zwei stillstehende, winklige Teile 63 und 65 gebildet wird, die gemeinsam einen langen Schlitten 67 führen. Die Teile 63 und 65 sind mit Magneten 68 und 69 und mit Kanälen versehen, durch welche in Richtung der gestrichelt angedeuten Pfeile 71 Preßluft zugeführt wird, wobei der Schlitten 67 aus ferromagnetischem Material besteht. Der Schlitten 67 ist also nicht mit Magneten versehen. The F i g. 8 and 9 show a straight line guide in which the guide track is formed by two stationary, angled parts 63 and 65, which together guide a long slide 67. The parts 63 and 65 are provided with magnets 68 and 69 and with channels through which compressed air is supplied in the direction of the arrows indicated by dashed lines 71, the carriage 67 being made of ferromagnetic material. The carriage 67 is therefore not provided with magnets.
Bei der Führungsvorrichtung nach den Fig. 3 und 4 bildet die winklige Führungsbahn 31 wenigstens teilweise den untenliegenden, stillstehenden Teil der Führungsvorrichtung. Diese Vorrichtung kann auch umgekehrt werden, so daß die Lage nach F i g. 10 erhalten wird. Der Körper 33 könnte infolge seines Eigengewichtes in dieser Lage aus der Führungsbahn 31 fallen, aber die Magnete im Körper 33 verhüten dies und liefern außerdem die Vorspannkraft für das Gaskissen zwischen den Führungsflächen. In the guide device according to FIG. 3 and FIG. 4, the angled guideway 31 at least partially forms the stationary part below the guide device. This device can also be reversed so that the position after F i g. 10 is obtained. In this position, the body 33 could move out of the guideway due to its own weight 31 fall, but the magnets in the body 33 prevent this and also provide the pre-tensioning force for the gas cushion between the guide surfaces.
Bei der Bauart nach den F i g. 2, 3, 4, 5, 8, 9 und 10 sollen die Magnete ähnlich wie die den Führungsflächen zugewendeten Kanäle vorzugsweise in der kleineren der zusammenwirkenden Führungsflächen untergebracht werden. Es hat sich ergeben, daß dies eine sehr stabile Führung ergibt. Wenn die Magnete hingegen in der größeren der miteinander zusammenwirkenden Führungsflächen angebracht werden, könnte eine zufriedenstellende Stabilität nur dadurch erzielt werden, indem die Führungsbahn mit einer großen Anzahl regelmäßig über die ganze Führungs-In the design according to FIGS. 2, 3, 4, 5, 8, 9 and 10, the magnets should be similar to the channels facing the guide surfaces, preferably in the smaller of the interacting guide surfaces can be accommodated. It has been found that this results in a very stable leadership. If, on the other hand, the magnets are in the larger of the interacting Guide surfaces are attached, a satisfactory stability could only thereby can be achieved by the guideway with a large number regularly over the entire guide
bahn verteilter Magnete von vollkommen gleichen magnetischen Eigenschaften versehen wird.Magnets distributed over a wide area are provided with completely identical magnetic properties.
Um eine konstante Stärke des Gaskissens zu sichern, können, wie gesagt, Magnete benutzt werden, die eine Vorspannkraft liefern, welche im Verhältnis zu der Änderung der äußeren Belastungskraft P groß ist. Durch Verwendung von Elektromagneten ist es möglich, bei dem gleichen Unterschied in der äußeren Belastung eine verhältnismäßig geringere Vorspannkraft anzuwenden. Beim Eintreten einer Änderung A P in der Belastungskraft, z.B. ■ eines Meißels, nimmt, z. B. die Stärke d des Gaskissens ab. Indem nun diese Stärke gemessen und bei Änderung des Meßergebnisses die Elektromagnete derart gesteuert werden, daß die Klebekraft abnimmt, läßt sich die Stärke des Gaskissens konstant halten. Eine schematisch in Fig. 11 dargestellte Anordnung hat einen beweglichen, mit einem Elektromagnet 75 versehenen Korper 77 und eine Führung 79. Es sind weiter auf übliche Weise Mittel vorhanden, durch welche die momentane Stärke d des Luftkissens gemessen werden kann, wobei ein Teil der Führungsflächen als Teile eines veränderlichen Kondensators wirksam ist. Mittels eines Regelgliedes 81 wird ein gemessener Unterschied in der Stärke des Luftkissens in eine Änderung des Erregerstromes des Elektromagnets 75 -umgewandelt.In order to ensure a constant strength of the gas cushion, as stated, magnets can be used which supply a pretensioning force which is large in relation to the change in the external loading force P. By using electromagnets, it is possible to apply a relatively lower preload force with the same difference in the external load. When a change AP occurs in the loading force, for example a chisel, increases, e.g. B. the strength d of the gas cushion. By now measuring this strength and, if the measurement result changes, the electromagnets are controlled in such a way that the adhesive force decreases, the strength of the gas cushion can be kept constant. An arrangement shown schematically in FIG. 11 has a movable body 77 provided with an electromagnet 75 and a guide 79. Means are also present in the usual manner by which the instantaneous thickness d of the air cushion can be measured, part of the guide surfaces acts as part of a variable capacitor. By means of a control element 81, a measured difference in the strength of the air cushion is converted into a change in the excitation current of the electromagnet 75.
Claims (5)
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schweizerische Patentschriften Nr. 345 509,
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Swiss patents No. 345 509,
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