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Gleitschlitten Die Erfindung betrifft einen auf mindestens einer
ebenen, gegebenenfalls Schmiernuten aufweisenden Aufnahmefläche mit Hilfe einesSchmiermittels
gleitfähig angeordneten, linear beweglichen Gleitschlitten, der gegebenenfalls an
seinen Stirnenden jeweils ein auf der Aufnahmefläché aufliegendes Schmutzabstreifglied
aufweist.
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Im Werkzeugmaschinenbau gestaltet sich die Aufrechterhaltung des Schmierfilmes
in dem Spalt zwischen den Führungsbahnen eines Führungsgestelles und eines einen
Schlitten bildenden verstellbaren Maschinenteils schwierig. Trotz kontinuierlichen
Zuführens von Schmiermitteln ist insbesondere bei in wechselnden Richtungen mit
unterschiedlichen Geschwindigkeiten gesteuerten Schlitten häufig nicht zu vermeiden,
dass der Schmierflim abreisst, wodurch die Gleitbewegung gestört und eine Beschdigung
der Führungsbahnen nicht zu vermeiden ist. Der gestörte
Schmierzustand
wird dabei von aussen wirkenden Kräften und gegebenenfalls von am Schlitten vorgesehenen
Schmutzabstreifern verursacht. Versuche, die mit dem Ziele durchgeführt wurden,
bessere Bedingungen zur Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Schmierzustandes
zu schaffen, haben dabei folgendes ergeben: Vorausgesetzt, dass im Spalt zwischen
Gleitschlitten und der mindestens einen Aufnahmefläche einer Führungsbahn ein Schmiermittel
gleichmässig ausgebreitet ist, so bewegt sich die im Spalt verteilte Schmiermittelmenge
mit halber Geschwindigkeit in Bewegungsrichtung des bewegten Gleitschlittens. Solange
die Gleitgeschwindigkeit klein genug bleibt, wälzt sich das Schmiermittel an den
Gleitflächen ab. Bei einer bestimmten Gleitgeschwindigkeit reisst aber der Schmierfilm
auseinander. Das an einer Gleitfläche haftende Schmiermittel wird dann von der anderen
Gleitfläche überfahren. Wird nun die Bewegungsrichtung des betreffenden Gleitschlittens
umgekehrt, so bewegt sich das Schmiermittel wiederum mit halber Gesc#hwindigkeit
des bewegten Maschinenteils. Die Aufrechterhaltung des Schmierfilmes zwischen den
Gleitflächen hängt damit wesentlich von den Gleitgeschwindigkeiten, mit denen das
betreffende Maschinenteil bewegt wird, ab. Sobald aufgrund einer verhältnismässig
grossen Gleitgeschwindigkeit der Schmierfilm zerreisst, bleibt ein grosser Teil
desselben an der glatteren Fläche haften und gleitet über die rauhere Fläche. Wird
nun bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung mit geringerer Gleitgeschwindigkeit
gefahren, so wälzt sich der Schmierfilm normal zwischen den Gleitflkchen. Der Schmierfils
komst damit nicht mehr an die ursprüngliche Stelle zurück, da in einer Richtung
statt der Wälzbewegung ein Gleiten des Schmlerfilres eintrat. Es
hat
damit eine Schmiermittelförderung stattgefunden, die bei wiederkehrenden Wechsel
des gleichen Bewegungsablaufes immer mehr Schmiermittel durch den Spalt transportiert,
was bereits schon nach wenigen Hüben dazu führt, dass der im Spalt gebildete Schmierfilm
auf der Führungsbahn zurückbleibt. Die Folge davon ist, dass für den neuen Hub kein
bzw. kein ausreichender Schmierfilm mehr zur Verfügung steht; statt dessen wird
der auf der Führungsbahn freiliegende Schmierfilm sofern Schmutzabstreifer vorhanden
sind, von diesen zusammengeschoben.
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Man erkennt diesen Vorgang beispielsweise daranl zudas. an einer Endlage
des betreffenden Gleitschlittens eine starke Schmiermittelansamnlung entsteht, während
in der anderen Endlage kein Schmiermittel abgelagert wird. Die mit jedem Hub abtransportierte
Schmiermittelmenge kann zwar anfänglich aus den Schmiernuten und den angeschlossenen
Schmiermittelzuführungsleitungen ergänzt werden, doch wächst mit zunehmender Hubzahl
der Mangel an Schmiermittel im Spalt zwischen Führung und Gleitschlitten, so dass
die Reibungsverhältnisse sich ständig verschlechtern und nach anfänglich gleichförmiger
Bewegung zu einem Rttckgleiten des betreffenden Maschinenteils führen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schlittenkonstruktion
zu schaffen, die den unerwünschten Schmiermitteltransport verhindert. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäss dadurch gelOst, dass im Bereiche der Schlittenenden an der
Schlittenunterseite jeweils mindestens ein auf der ebenen Aufnahmefläche aufliegendes
und sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Aufnahmefläche erstreckendes
Schmiermittelabstxeifglied angeordnet ist und dass auf der vom benachbarten Schlittenende
abgekehrten Seite der Schmiermittelabstreifglieder im Gleitschlitten eine von der
Schlittenunterseite zugängliche und sich über den grossten Teil der Breite der Aufnahmefläche
erstreckende,
vollständig umschlossene Sammelkammer angeordnet ist,
die mindestens an ihrer einen Seite vom Schmiermittelabstreifglied begrenzt ist.
Durch die Anordnung dieser Abstreifglieder wird der Schmutzbereich vom Schmiermittelbereich
wirksam getrennt, und es ist sichergestellt, dass bei einer Bewegung des Schlittens
in#entgegengesetzter Richtung, insbesondere im Eilgang, fast kein Schmiermittel
als Verlust auf der Aufnahme- bzw. Führungsfläche zurückbleibt. Statt dessen wird
das Schmiermittel in der vollständig umschlossenen Kammer gesammtelt, um beim nächsten
Hub zur Schmierfilmbildung erneut zur Verfügung zu stehen. Für die Erfindung ist
es ohne Bedeutung, ob der betreffende Gleitschlitten auf einer einzigen, ebenen
Aufnahmefläche oder auf parallelen, verhältnismAssig schmalen Aufnahmeflächen geführt
ist. Im letzteren Falle wird man dementsprechend jeder Führungsbahn bzw. AufnahmeflAche
an der Schlittenunterseite ein solches Abstreifglied nebst einer Schmiermittelsammelkammer
zuordnen. Desgleichen können die Führungsbahnen im Querschnitt auch prismatisches,
dreiecklges V-förmiges oder sonst ein bekanntes Profil haben; in all diesen Fallen
wird man jeder Aufnahmefläche dieser Profile ein Schmiermittelabstreifglied zuordnen
das dementsprechend beide Aufnahmeflächen gleichzeitig abstreift. Der Begriff Gleitschlitten"
wird im Sinne der Erfindung auch benutzt für bewegliche Maschinenteile, wie Arbeitstische,
Werk-#eugschlitten, Konsoltische und dergleichen. Die Aufrechterhaltung des Schmier-filmes
ist auch dann gewa'hrleistet1 wenn die erfindungsgemäss anzuordnenden Schmiermittelabstreifglieder
an Glettschlitten Ver'#7endung finden, die nicht mit Schmutzabstreifglieder ausgestattet
sind.
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Günstigerweise wird man die Schmiermittelabstreifglieder aus elastisch
nachgiebigem, gegebenenfalls eine Federbandeinlage aufweisenden Material bilden,
und dasselbe bei der Wahl einer entsprechenden Höhe mit Vorspannung auf der abzustreifenden
Aufnahmefläche zur Auflage zu bringen. Bevorzugt finden als Materialien Gummi oder
geeignete Kunststoffe Verwendung und eine besonders gute Abstreifwirkung lässt sich
erzielen, wenn diese Abstreifglieder mit einer Dichtlippe ausgestattet sind, mit
der sie an der Aufnahmefläche anliegen. Die Schmiermittelabstreifglieder können
an einem Träger, beispielsweise an einem Metallprofil befestigt sein, das seinerseits
an der Schlittenunterseite in geeigneter Weise befestigbar ist.
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Eine wesentlich einfachere Konstruktion ist jedoch erhältlich, wenn
die Schmiermittelabstreifglieder als leistenförmige, aus den vorgenannten Materialien
gebildete Profilteile in eine an der Schlittenunterseite vorgesehene Nut eingesetzt
und in diese vorzugsweise eingeklebt sind, wobei die zwischen den Schmiermittelabstreifgliedern
und den diesen zugeordneten Schmiermittelsammelräumen vorhandene Nutwand sich in
verhältnismässig grossem Abstand zur Aufnahmefläche befindet, um sicherzustellen,
dass der sich vor den Abstreifgliedern aufbauende Schmiermitteldruckberg sich in
den benachbarten Sammelraum ausdehllpep; kann.
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Bei einer bevorzugten Konstruktion weisen diese Sammelräume einen
rechteckförmigen Grundriss auf und die denselben zugeordneten Schmiermittelabstreifglieder
begrenzen diese sowohl entlang ihrer einen Längs seite als auch entlang ihrer beiden
Schmalseiten. Diese Konstruktion bietet insofern besondere Vorteile, als es möglich
ist, in einem an dem Gleitschlitten zu befestigenden Tragkörper sowohl den Sammelraum
als auch das diesem zugeordnete Schmiermittelabstreifglied und
gegebenenfalls
den Schmutzabstreifer anzuordnen. Durch die Montage dieses Aufnahmekörpers lässt
sich damit in einfacher Weise ein entsprechend abgenutztes Abstreifglied schnell
gegen ein noch nicht abgenutztes auswechseln. Erfindungsgemäss mündet in die Schmiermittelsammelräume
sowohl ein Entlüftungskanal als auch ein Anschlusskanal zum Zufffhren von Schmiermitteln,
insbesondere Schmieröl, ein, so dass in jedem Falle der zum Gluten erforderliche
Schmierfilm kontinuierlich aufrecht erhalten werden kann.
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In der Zeichnung ist eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung
der Bewegung eines Schmierfilmes unter einem Maschinenschlitten an sich bekannter
Bauart sowie ein Ausfuh"rungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig.
1 bis 5 jeweils entgegengesetzte Ends£ellungen eines an seinen Stirnenden mit Schmutzabstreifgliedern
ausgestatteten Gleitschlittens, in schematischer Darstellung, Fig. 6 einen Längsschnitt
eines erfindungsgema"ssen Gleitschlittens, in verkürzter Darstellung, der auf einer
Führungsbahn angeordnet ist, Fig. 7 eine Teildraufsicht auf das linke Endstück des
Gleitschlittens gemäss Fig. 6, teilweise aufgebrochen.
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Die Fig. 1 bis 5 wurden zum besseren Verständnis des der Erfindung
zugrundeliegenden Problems mit in die Zeichnung aufgenommen.
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Die Fig. 1 zeigt einen als Ganzes mit 10 bezeichneten Gleitschlitten,
der auf einer ebenen Auflagefläche t2 gleitfähig angeordnet ist. An seinen beiden
Stirnenden ist dieser Gleitschlttte# mit jeweils einem Schmutzabstreifer 1416 ausge-.
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stattete die mit einer Abstreiflippe 18 unter Vorspannung an
der
Aufnahmefläche 12 der Schlittenführung anliegen. Mit 20 ist ein beispielsweise durch
Schmieröl gebildetes Schmiermittelpolster bezeichnet, das im wesentlichen über die
gesamte Gleitfläche des Gleitschlittens gleichmässig verteilt ist. Es sei beispielsweise
angenommen, dass es sich um den Afbeitsschlitten einer Hobelmaschine handelt, mit
dessen Hilfe ein Werkstück zu dessen spanabhebender Bearbeitung geradlinige hin-und
hergehende Bewegungen ausliihrt. Es sei ferner angenommen, dass der Arbeitsvorschub
des Schlittens in Richtung des unterhalb der Fig. 1 eingezeichneten kurzen Pfeiles
erfolgt, d.h.
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in dieser Richtung legt der Gleitschlitten in der Zeiteinheit im Verhältnis
zu seiner Rückholbewegung eine verhältnismässig kleine Wegstrecke zurück.
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Wie einleitend bereits ausgeführt wurde, wälzt sich bei einer verhältnismässig
kleinen Arbeitsgeschwindigkeit das Schmiermittelpolster 20 mit halber Geschwindigkeit
des Gleitschlittens zwischen den Gleitflächen ab. Dies bedeutet, dass der Gleitschlitten
auf der Aufnahmefläche 12 einen Schmierfilm 22 zurücklässt, und das Schmiermittelpolster
20 sich nur noch unter einem verhältnismässig kleinen Teil der Schlittengleitfläche
24 befindet. Fig. 3 veranschaulicht nun die Situation, nachdem der Gleitschlitten
im Eilschritt in seine Ausgangsstellung zurücktransportiert worden ist. Es ist zu
ersehen, dass der Gleitschlitten lo sich, aufgrund dessen, dass er das Schmiermittelpolster
20 überfahren und dasselbe dadurch zerrissen hat, was dadurch anzudeuten versucht
worden ist, dass dasselbe eine größere Längsausdehnung als das Schmlermitte polster
in Fig. 2 hat, sich nunmehr lediglich noch att dem anfänglich zurückgelassenen Schmierfilm
22, befindet der jedoch dadurch wesentlich dünner wurde dass der in Bewegungsrichtung
des
Schlittens vorne liegende Schmutzabstreifer 16 eine Restölmenge 26 vom Schmierfilm
ab Pstreift und in die eine Schlittenendlage geschoben hat. sei der folgenden Vorschubbewegung
des Gleitschlittens wird durch den in Bewegungsrichtung desselben vorne liegenden
Schmutzabstreifer 1,4 der grösste Teil des auseinander gerissenen Schmiermittelpolsters
20 in die gemäss Fig. 4 rechte Endlage des Gleitschlittens als Restölmenge 28 geschoben,
so dass bei der sich anschliessenden schnellen Rücksteuerung des Gleitschlittens
das lediglich noch einen dünnen Schmierfilm bildende restliche Schmiermittelpolster
2o wiederum überfahren und der zuvor zurückgelassene Schmierfilm 22 als Restölmenge
So in die entgegengesetzte Endlage des Gleitschlittens geschoben wird. Die Schemazeichnung
veranschaulicht damit einprägsam, wie aus der ursprünglich vorhandenen Vollschmierung
bzw. Fltssigkeitsreibung im Laufe verschiedener Schlittenhübe Mischreibung und letztlich
Festkörperreibung entsteht, der durch die Erfindung entgegengewirkt werden soll.
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Bei dem in den Fig. 5 und 6 gezeigten erfindungsgemässen Gleitschlitten
handelt es sich um einen solchen Schlitten, der auf einer einzigen ebenen Aufnahmefläche
40 eines Führungsgestells gleitfähig angeordnet ist. An seinen beiden Stirnenden
ist jeweils ein Aufnahmekörper 42 mittels Schrauben 44,46 angeordnet, der im wesentlichen
die Breite der Aufnahmefläche 40 hat. An der vorderen Stirnseite der Aufnahmekörper
42 ist ein an sich bekannter Schmutzabstreifer 48 mittels Schtauben 50,52,54 abnehmbar
befestigt. Derselbe ist beispielsweise durch ein leistenförmiges Profilteil aus
Kunststoff gebildet und liegt mit einer Abstreiflippe 56 unter Vorspannung an der
Aufnahmefläche 40 an. An seiner gegenüberliegenden Stirnseite weist der Aufnahmekörper
42 eine einen
Schmiermittelsammelraum 58 bildende Ausnehmung auf,
die in nicht anmontiertem Zustand des Aufnahmekörpers von dieser Stirnseite aus
zugänglich und gemäss Fig. 6 nach unten gesehen offen ist. Die Stirnwand 60 des
Gleitschlittens schliesst diesen Sammelraum 58 nach einer Seite hin ab, so dass
dieser lediglich noch von der Unterseite des Schlittens aus zugänglich ist. In den
Sammelraum 58 mündyt sowohl ein Entlüftungskanal 62 als auch ein Schmiermittelzuführungskanal
64 ein.
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Der Schmiermittelsammelraum 58 weist einen rechteckförmigen Grundriss
auf. Mit 66 ist als Ganzes ein erfindungsgemäss angeordnetes Schmiermittelabstreifglied
bezeichnet, das in einer Nut 68 angeordnet und in diese vorzugsweise eingeklebt
ist.
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Dieses Abstreifglied 66 verfügt über eine Abstreiflippe 70, mit der
dasselbe unter Vorspannung an der Aufnahmefläche 40 satt anliegt. Wie aus Fig. 7
deutlich zu ersehen ist, erstreckt sich die Nut 68 parallel zur einen Längswand
72 des Schmiermittelsammelraumes 58. Ausserdem erstreckt sie sich parallel zu deren
Stirnwände 74,76 und schliesst mit der Stirnwand 60 des Gleitschlittens ab. Entsprechend
dem Verlauf der Nut 68 begrenzt das Schmiermittelabstreifglied 66 den Sammelraum
58 entlang seiner drei Seiten 72,74,76. Der Sammelraum ist damit allseitig umschlossen,
d.h. lediglich von der Schlittenunterseite aus zugänglich.
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Vorausgesetzt, dass sich zwischen Aufnahmefläche und Gleitschlitten
ein im wesentlichen gleichmässig verteiltes Schmiermittelpolster befindet, so wird
während der Schlittenbewegung, gleichgUltig, wie schnell diese in der Zeiteinheit
durchgeführt wird die Lippe 70 des Abstreifgliedes 66 den Schmierfilm von der Aufnahme
fläche 40 abstreifen und der sich bei
dieser Schlittenbewegung
zwischen den Gleitflächen bildende Schmiermitteldruckberg kann in die zugehörige
Sammelkammern 58 ausweichen.
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Erfolgt der Schlittentransport in entgegengesetzter Richtung, so kann
aus dieser Sammelkammer das gespeicherte Schmiermittel wieder ab und zwischen die
Gleitflächen von Schlittenführung und Gleitschlitten fliessen und wird vom am anderen
Schlittenende angeordneten Abstreifglied von der Aufnahmefläche 40 abgestreift und
in den diesem zugeordneten Sarnmelraum gespeichert. Die Erfindung stellt damit sicher,
dass in jeder Bewegungsphase des Gleitschlittens, solange dieser in Bewegung gehalten
wird, ein ausreichender Schmierfilm zwischen Aufnahmefläche und Gleitschlitten und
damit Vollschmierung bzw. flüssige Reibung gewährleistet ist.