DE1497258C3 - Geschlossene Schlittenführung für fotografische oder andere feinmechanische Geräte - Google Patents

Description

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Schieberichtung spiel- und abhebungsfreie Führung Oberflächenrauhigkeiten an den Führungsflächen

des Schlittens im vollen Umfange erhalten bleibt. durch die elastische Anpassung der Gleitstücke eine

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- punktförmige Abstützung der relativ zueinander belöst, daß Schlitten und Führungsschiene mit zueinan- weglichen Teile ausgeschlossen wird, sondern die der fluchtenden Führungsnuten von dreieckförmigem 5 Führung praktisch über die ganze Länge der Gleit-Querschnitt zur gemeinsamen Aufnahme von stan- stücke im wesentlichen gleichmäßig trägt. Dadurch genförmigen Gleitstücken kreisrunden Querschnittes wird die Abnutzung der Teile erheblich herabgeminversehen sind, die Gleitstücke aus einem elastisch dert. Vor allem aber wird die Möglichkeit eröffnet, verformbaren Kunststoff bestehen und Schlitten und die aus verarbeitetem Leichtmetall im Wege des Führungsschiene mit Druck unter elastischer Zusam- io Strangpreß- oder Kokillen- oder Druckgußverfahrens menpressung der Gleitstücke verspannbar sind. hergestellten Schlitten und Führungsschienen ein-

Die Verwendung von zueinander fluchtenden Füh- bauen zu können, ohne daß die Führungsflächen im

rungsnuten und in diese eingelegten stangenförmigen großen Umfange bearbeitet werden müssen. Es ist

Leitstücken von kreisrundem Querschnitt ist von of- sogar möglich und hat sich als besonders vorteilhaft

fenen Schlittenführungen seit Jahrzehnten bekannt. 15 erwiesen, wenn im zusammengebauten Zustand der

So hat man bereits zu einer Zeit, in der man Schlitten geschlossenen Schlittenführung wenigstens die Füh-

oder Führungsschienen bei Meßvorrichtungen oder rungsflächen der Führungsnuten die vom Gieß- oder

Präzisionswerkzeugen noch aus Gußeisen hergestellt Preßvorgang herrührende Oberflächenbeschaffenheit

hat, die Notwendigkeit von in die Führungsflächen aufweisen, also frei von jeder Feinbearbeitung sind,

eingelegten gehärteten Leisten dadurch vermieden, 20 Soweit im vorliegenden Zusammenhang von zuein-

daß man in sich in Fluchtung gegenüberliegende ander fluchtenden Führungsnuten von dreieckförmi-

Führungsnuten von dreieckförmigem Querschnitt gem Querschnitt zur. gemeinsamen Aufnahme von

mehrere genau ausgerichtete und auf den gewünsch- den stangenförmigen Gleitstücken die Rede ist,

ten Durchmesser fein bearbeitete Führungsstangen kommt es wesentlich nur darauf an, daß an den sich

von kreisförmigem Querschnitt eingelegt hat, wobei 25 gegenüberliegenden Führungsflächen von Schlitten

die Relativbewegung zwischen Schlitten und Füh- und Schienen jeweils zwei im Abstand am Umfang

rungsschiene allein durch das relative Gleiten von der stangenförmigen Gleitstücke angreifende, im we-

einander berührenden Stangenabschnitten bewirkt sentlichen linienförmige Führungsflächen vorgesehen

wurde. Die genau bearbeiteten, z.B. geschliffenen sind, wie dies am einfachsten durch Führungsnuten

und geläppten Stangenabschnitte wurden vor dem 30 von dreieckförmigem Querschnitt gewährleistet ist.

Einlegen gehärtet. Eine Vereinfachung der Herstel- Vorteilhafterweise ist dann, wenn ein an dem

lung und des Aufbaues der offenen Schlittenführung Schlitten oder der Führungsschiene oder an einem

wurde in diesem bekannten Falle lediglich dadurch mit diesen verbundenen Teil gelagertes Antriebsrad

erreicht, daß man die gehärteten Einsatzteile nicht in vorgesehen ist, das Antriebsrad zur Vorspannung

entsprechend genau bearbeitete Nuten der Führungs- 35 von Schlitten und Führungsschiene gegenüber den

flächen einpassen und darin festlegen mußte. Viel- Gleitstücken mittels einstellbarer elastischer Kraft

mehr konnten die fein bearbeiteten und gehärteten gegen die Führungsschiene bzw. den Schlitten an-

Stangenabschnitte lose zwischen die durch ihr Ge- preßbar. Dadurch wird die Anordnung noch wesent-

wicht aufeinanderliegenden relativ beweglichen Teile lieh vereinfacht, indem das Antriebsrad zugleich zur eingesetzt werden (vgl. britische Patentschrift 40 Vorspannung der Gleitstücke herangezogen wird.

133 416 sowie »Bauelemente der Feinmechanik«, Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schema-

VEB-Verlag Technik, Berlin, 9. Auflage, S. 255 tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel

bis 261). näher erläutert. Es zeigt

Demgegenüber handelt es sich bei dem Gegen- F i g. 1 eine geschlossene Schlittenführung gemäß stand der Erfindung um eine geschlossene Führung, 45 der Erfindung in Seitenansicht,
d.h. eine Führung, die allseitig quer zur Verschiebe- Fig.2 die Schlittenführung nach Fig. 1 in Stirnrichtung die relativ zueinander beweglichen Teile ansicht und die

spielfrei und abhebungsfrei führt. Statt der Verwen- F i g. 3 und 4 die Führungsschiene bzw. den Schlit-

dung von genau bearbeiteten und gehärteten Metall- ten in auseinandergenommenem Zustand der Schiitstangen werden bei der geschlossenen Schlittenfüh- 50 tenführung, jeweils in Draufsicht,

rung nach der Erfindung stangenförmige Gleitstücke Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte geschlossene

von kreisrundem Querschnitt verwendet, die aus Schlittenführung besteht aus einer Führungs-

einem elastisch verformbaren Kunststoff bestehen. schiene 1, auf deren Oberseite eine im Querschnitt

Einmal wird dadurch ein Gleiten von Metallfläche dreieckförmige Führungsnut 3 und eine ebene Fühauf Metallfläche ausgeschlossen. Weiterhin wird die 55 rungsfläche 2 vorgesehen sind. Ein auf der Führungs-

Gleitwirkung wesentlich verbessert. Vor allem aber schiene in deren Längsrichtung verschiebbarer

können diese Gleitstücke von langem Stangenmate- Schlitten 4 weist seitliche Wangen 5 und 6 auf, mit

rial aus Kunststoff in den gewünschten Längen abge- denen der Schlitten die Führungsschiene mit Abstand

schnitten und ohne weitere Umfangsbearbeitung und übergreift. Auf der Unterseite des Schlittens 4 sind Härtung unmittelbar verwendet werden. Durch die 60 im gegenseitigen. Abstand zwei jeweils im Quer-

Zusammenpressung von Schlitten und Führungs- schnitt dreieckförmige Führungsnuten 7 und 8 vorge-

schiene in Verbindung mit der Verwendung von sehen, von denen die eine Führungsnut? mit der

Gleitstücken aus elastisch zusammenpreßbarem Führungsnut 3 der Führungsschiene und die andere

Kunststoff wird weiterhin erreicht, daß durch die ela- Führungsnut 8 mit der ebenen Führungsfläche 2 stische Vorspannung jegliches Spiel zwischen den 65 fluchten.

Teilen ausgeschaltet wird, und zwar auch unabhängig Zwischen die jeweils gegenüberliegenden Füh-

von Bearbeitungstoleranzen an den Führungsflächen, rungsflächen sind im Querschnitt kreisförmige Gleit-

und es wird gewährleistet, daß auch bei erheblichen stücke 9 aus Kunststoff eingesetzt, deren Durchmes-

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ser so bemessen ist, daß auch bei elastischer Vor- chend tief, so daß die Welle 11 darin elastisch bespannung der Gleitstücke durch Zusammenpressen wegbar ist. Zur Halterung der Welle 11 in den Ausvon Führungsschiene 1 und Schlitten 4 der Boden des nehmungen sind an den Unterkanten der Wangen 5 Schlittens 4 mit Abstand gegenüber der Oberseite der und 6 Blattfedern 15 mittels Schrauben 16 befestigt, Führungsschiene 1 gleitet. 5 die an der Welle anliegen, die ihrerseits wenigstens

Die Führungsschiene 1 besteht im dargestellten geringfügig aus den Ausnehmungen 10 nach unten

Beispiel aus Aluminium und stellt einen Abschnitt herausragt. Durch Niederschrauben der Einstell-

von einem langgestreckten Strangpreßteil dar. Die schraube 16 an den freien Enden der bügelartig aus-

auf dem Wege des Strangpreßverfahrens erzielbare gebildeten Blattfeder 15 kann eine nachgiebige Kraft

Genauigkeit reicht im Zusammenwirken mit der Ver- io genau eingestellter Größe auf die Welle 11 übertra-

wendung der elastisch zusammengepreßten Gleit- gen werden.

stücke aus Kunststoff aus, um eine Nacharbeit der Die Welle 11 trägt an einem Ende ein mittels Führungsflächen an der Führungsschiene 1 weitge- Hand betätigbares Antriebsrädchen 12 und im Behend oder vollkommen zu vermeiden. Der Schlitten 2 reich unterhalb der Führungsschiene eine Antriebsbesteht ebenfalls aus einem Leichtmetall, insbeson- 15 scheibe 13, die im dargestellten Beispiel in eine entdere Aluminium, und ist auf dem Wege des Druck- sprechende Nut 14 auf der Unterseite der Führungsgießverfahrens hergestellt. Auch hier reicht die Her- schiene 1 angreift. Durch die elastische Vorspannung Stellungsgenauigkeit im Zusammenwirken mit der wird nicht nur ein zuverlässiger Eingriff der Anelastischen Verformbarkeit der Gleitstücke in der triebsscheibe 13 in die Nut 14 gewährleistet, sondern Regel aus, eine spanabhebende Bearbeitung der 20 gleichzeitig der Schlitten 2 mit einstellbarer Vor-Gleitflächen des Schlittens zu vermeiden. Spannkraft gegen die Führungsschiene 1 gepreßt, wo-

Die Gleitstücke 9 bestehen aus einem verschleißte- bei die Gleitstücke 9 elastisch verformt werden.

sten Kunststoff mit möglichst niedrigem Reibungs- Auf der einen Seite des Blattfederbügels 15 halten

faktor. die Schrauben 16 zugleich einen quer zur Führungs-

Um die Spielfreiheit und die Selbstzentrierung des 25 schiene verlaufenden Riegel 17, in dem eine Arre-

Schlittens in bezug auf die Führungsschiene zu ge- tierschraube 18 eingeschraubt ist, die ebenfalls in die

währleisten, werden Schlitten 4 und Führungs- Nut 14 eingreift, so daß der Schlitten 4 auf der Füh-

schiene 1 nachgiebig zusammengepreßt. Diese Zu- rungsschiene 1 in jeder gewünschten Stellung festge-

sammenpressung oder Vorspannung der Gleitstücke stellt werden kann,

kann auf verschiedene Weise erfolgen. 30 Die Nut 14 läßt sich an der Führungsschiene 1

Im dargestellten Beispiel erfolgt die Vorspannung während des Strangpressens ebenfalls so herstellen, der Gleitstücke mit Hilfe einer Antriebseinrichtung daß eine spanabhebende Bearbeitung nicht erforderfür den Schlitten 4. Zu diesem Zweck ist an den lieh ist.

Wangen 5, 6 des Schlittens 4 in quer zur Verschiebe- Statt des Reibradantriebes könnte auch ein Zahnrichtung miteinander in Fluchtung stehenden Vertie- 35 antrieb in der gleichen Weise vorgesehen sein, wobei fungen 10 eine Welle 11 der Antriebseinrichtung dies jedoch einen höheren Aufwand erforderlich drehbar gelagert. Die Vertiefungen 10 sind ausrei- macht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 . 'V '2 chen spiel- und abhdbungsfrei geführt, sofern bei ein- Pateritansprüche: gebautem Schlitten die Federstahlbandabschnitte unter Vorspannung stehen. Der Aufbau dieser geschlos-

1. Geschlossene Schlittenführung für fotografi- . senen Schlittenführung ist jedoch außerordentlich sehe oder andere feinmechanische Geräte, beste- 5 aufwendig und teuer, da die Kugeln mit hoher Präzihend aus einem Schlitten und einer Führungs- sion hergestellt und in ihren Käfig eingebaut und die schiene aus im Wege des Strangpreß- oder Kokil- Federstahlbandstreifen mit entsprechend hoher Gelen- oder Druckgußverfahrens verarbeiteten nauigkeit in die in die beiden relativ zueinander beLeichtmetall, bei welcher der Schlitten an der wegbaren Teile eingearbeiteten Nuten eingebettet Führungsschiene über lose zwischen diesen an- io werden müssen (vgl. österreichische Patentschrift geordnete Führungskörper in allen Richtungen 133 631).

quer zur Verschieberichtung spiel- und abhe- Bei anderen bekannten geschlossenen Schlittenfühbungsfrei geführt ist, dadurch gekenn- rungen ist der Aufwand für eine im wesentlichen zeichnet, daß Schlitten (4) und Führungs- spiel- und abhebungsfreie genaue Führung nicht geschiene (1) mit zueinander fluchtenden Füh- 15 ringer. Dies gilt beispielsweise für eine geschlossene rungsnuten (3,7) von dreieckförmigem Quer- Schlittenführung, bei der eine im Querschnitt rechtschnitt zur gemeinsamen Aufnahme von stangen- eckige hohle Führungsschiene vorgesehen ist, über förmigen Gleitstücken (9) kreisrunden Quer- die der Schlitten sattelförmig greift. Dieser wird mit schnittes versehen sind, die Gleitstücke aus einem entsprechenden Führungsflächen elastisch gegen die elastisch verformbaren Kunststoff bestehen und 20 Oberseite und die beiden Längsseiten der Führungs-Schlitten und Führungsschiene mit Druck unter schiene gepreßt, wobei die Anpressung mit Hilfe einer elastischer Zusammenpressung der Gleitstücke Antriebsvorrichtung erfolgt, die einerseits im Schlitten verspannbar sind. .. . gelagert und andererseits unter elastischer Vorspan-

2. Schlittenführung nach Anspruch 1, dadurch nung an den freien Kanten eines an der Unterseite gekennzeichnet, daß wenigstens die Führungsflä- 25 der Führungsschiene angebrachten, nach unten offechen der Führungsnuten die - vom Gieß- oder nen Profils angreift (vgl. deutsche Auslegeschrift Preßvorgang herrührende Oberflächenbeschaf- 1 038 845).

fenheit aufweisen. Um bei spielfreier Führung die Teile einer ge-

3. Schlittenführung nach Anspruch 1 oder 2 schlossenen Schlittenführung mit möglichst geringer mit einem an dem Schlitten oder der Führungs- 30 Reibung relativ zueinander bewegen zu können, ist schiene oder einem mit diesen verbundenen Teil es auch bereits bekannt, an der Lagerfläche eines der gelagerten Antriebsrad, dadurch gekennzeichnet, beiden relativ zueinander beweglichen Teile eine daß zur Vorspannung von Schlitten und Füh- dünne Gleitschicht aus einem Kunststoff mit guten rungsschiene gegenüber den Gleitstücken das An- Gleiteigenschaften, z. B. aus Polyäthylen, aufzubrintriebsrad mittels einstellbarer elastischer Kraft 35 gen. Einerseits bereitet jedoch die Aufbringung diegegen die Führungsschiene bzw. den Schlitten an- ser Schicht in der dem Spiel zwischen den relativ preßbar ist. zueinander bewegbaren Teilen entsprechenden Dicke

und Gleichmäßigkeit erhebliche Schwierigkeiten.

Zum anderen erfordert die Aufbringung zunächst

40 eine genaue Bearbeitung der Führungsflächen, und zwar vor der Aufbringung der Schicht. Der Arbeits-

Die Erfindung betrifft eine geschlossene Schlitten- und Kostenaufwand ist daher erheblich. Das gleiche

führung für fotografische oder andere feinmechani- gilt für eine Abwandlung dieser bekannten Schlitten-

sche Geräte, bestehend aus einem Schlitten und einer führung dahingehend, daß im Bereich der schrägen

Führungsschiene aus im Wege des Strangpreß- oder 45 Führungsflächen eines mit Schwalbenschwanzfüh-

Kokillen- oder Druckgußverfahrens verarbeiteten rung versehenen Schlittens Nuten. eingearbeitet sind,

Leichtmetall, bei welcher der Schlitten an der Füh- in die Gleitstücke aus Kunststoff fest und weitgehend

rungsschiene über lose zwischen diesen angeordnete allseitig eingeschlossen eingebettet sind und nur etwa

Führungskörper in allen Richtungen quer zur Ver- Vs bis ¹U mm über die zugehörige Gleitfläche hinaus-

schieberichtung spiel- und abhebungsfrei geführt ist. 50 ragen. Auch hier sind zunächst die Gleitflächen, auf

Bei einer geschlossenen Schlittenführung dieser denen Schlitten und Führungsschiene unmittelbar Art ist der einen etwa rechteckförmigen Querschnitt aufeinander aufliegen, mit hohem Aufwand genau zu aufweisende Schlitten mit allseitigem Spiel in eine bearbeiten. Außerdem müssen die in den Schrägflägrößere, im Querschnitt ebenfalls rechteckförmige chen eingebetteten Führungsstücke aus Kunststoff in und nach einer Seite hin offene Führungsschiene ein- 55 den dort vorgesehenen Nuten zunächst eingepaßt gelegt. In die sich mit Abstand gegenüberliegenden und dann unverrückbar festgelegt werden. Schließ-Schmalseiten des Schlittens bzw. der Ausnehmung lieh müssen auch diese Gleitstücke so bearbeitet wersind jeweils zwei im Abstand angeordnete Streifen den, daß sie spielfrei und mit der gewünschten Voraus Federstahlband in entsprechende Nuten einge- spannung in die schwalbenschwanzförmige Nut der setzt, wobei die vier frei liegenden Kanten der zusam- 60 Führungsschiene eingreifen, wenn der Schlitten in die mengehörigen vier Federstahlbandstreifen gemein- Führungsschiene eingesetzt worden ist.
sam am Umfang einer Reihe von Lagerkugeln an- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine greifen, die mittels eines in dem Spalt laufenden Kä- geschlossene Schlittenführung der eingangs näher befigs im gegenseitigen Abstand gehalten werden. zeichneten Art so weiterzubilden, daß die Herstel-Durch das Zusammenwirken der auf den sich paar- 65 lung und der Zusammenbau der Schlittenführung weise gegenüberliegenden Kanten der Federstahlbän- wesentlich vereinfacht und die Herstellungskosten erder abgestützten Kugeln wird der Schlitten in allen heblich gesenkt werden können, während gleichzeitig Richtungen quer zur Verschieberichtung im wesentli- eine genaue und in allen Richtungen quer zur Ver-