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Die
Erfindung betrifft eine Führungsschienenbaugru
ppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei
einer Führungsschienenbaugruppe
ist regelmäßig ein
sicherer Halt der Führungsschiene
an der Auflagerbasis erwünscht.
Durch die hinterschnittene Ausgestaltung des Aufnahmeraums läßt sich eine
Sicherung der Führungsschiene
gegen Ausheben aus dem Aufnahmeraum erreichen. Die
DE 297 06 034 U1 zeigt
verschiedene Ausführungsformen
einer Führungsschienenbaugruppe
mit einem schwalbenschwanzförmigen
Aufnahmeraum. Bei einer Ausführungsform
(
1 und
2) werden Kerben in die Auflagerbasis
eingetrieben, um die Hinterschneidungsflächen des Aufnahmeraums gegen
die seitlichen Flanken des Schienenfußes zu verstemmen. Bei einer
anderen Ausführungsform
(
3) ist eine der Hinterschneidungsflächen des
Aufnahmeraums von einer gesonderten Klemmleiste gebildet, welche an
den Schienenfuß angedrückt und
durch Schrauben an der Auflagerbasis befestigt wird. Bei beiden Ausführungsformen
hat die Verankerung der Führungsschiene
in dem Aufnahmeraum demnach eine Materialverletzung der Auflagerbasis
zur Folge, sei dies durch das Einschlagen von Kerben oder durch das
Bohren von Schraublöchern.
Eine solche Materialverletzung kann hingenommen werden, wenn die Auflagerbasis
hinreichend dick und massiv ist. Oftmals wird jedoch eine geringe
Bauhöhe
der Führungsschienenbaugruppe
in Richtung der Schienenhochachse angestrebt, wenn die Schienenbaugruppe
in eng begrenzten Räumen
untergebracht werden muß.
In solchen Fällen
besteht manchmal die Forderung, die Auflagerbasis möglichst
leicht und dünnwandig
auszuführen.
Materialverletzungen der Auflagerbasis, wie sie durch das Einschlagen
von Kerben oder das Anbringen von Bohrlöchern hervorgerufen werden,
können
dann aber zu nicht mehr hinnehmbaren Beeinträchtigungen der Tragfähigkeit
und Belastbarkeit der Auflagerbasis führen.
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Als
Alternative zur mechanischen Befestigung der Führungsschiene in dem Aufnahmeraum zeigt
die
DE 297 06 034
U1 noch eine Ausführungsform
(
5 und
6), bei der eine aushärtbare Fixiermasse in einen
Spalt zwischen einer der Hinterschneidungsflächen des schwalbenschwanzförmigen Aufnahmeraums
und der zugehörigen
Seitenflanke des Schienenfußes
eingefüllt
wird. Zwar kann bei dieser Lösung
eine Materialverletzung der Auflagerbasis vermieden werden. Allerdings
ist das Einfüllen
der Fixiermasse sehr mühsam
und zeitaufwendig, besonders wenn Führungsschienen mit mehreren
Metern Länge
zu befestigen sind. Außerdem
beeinträchtigt
die notwendige Aushärtezeit
der Fixiermasse die Wirtschaftlichkeit dieser Befestigungsart. Zudem
muß die
Zusammensetzung der Fixiermasse sehr sorgfältig im Hinblick darauf gewählt werden, daß die Fixiermasse
beim Aushärten
nur innerhalb zulässiger
Toleranzen schwindet.
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Eine
Führungsschienenbaugruppe
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist aus der
EP
0 447 379 A1 bekannt. Die darin beschriebene Führungsschienenbaugruppe
umfasst eine Auflagerbasis und eine Führungsschiene, wobei die Führungsschiene – bei Betrachtung
in einem zur Schienenlängsachse
orthogonalen Schnitt – in
ihrem Fußbereich
Profilanformungen aufweist, welche mit in ihrer Form korrespondierenden
hinterschnittenen Aufnahmeräumen
an der Auflagerbasis in Eingriff bringbar sind. Zum Fixieren der
Führungsschiene
an der Auflagerbasis sind Stellmittel vorgesehen, welche Keilelemente
umfassen, die über
Stellschrauben zwischen die Auflagerbasis und die Führungsschiene derart
eingeschoben und verspannt werden können, dass die Führungsschiene
gegenüber
der Auflagerbasis fixiert ist. Bei der aus der
EP 0 447 379 A1 bekannten
Führungsschienenbaugruppe
wird jedoch die Führungsschiene
beim Verspannen der Stellmittel im Rahmen des zwischen Fußbereich
und Aufnahmeraum stets vorhandenen Spiels relativ zur Auflagerbasis
in Abhängigkeit
von der Spannkraft verschoben, sodass eine genaue Relativpositionierung von
Führungsschiene
und Auflagerbasis nicht möglich
ist. Zudem weist die bekannte Führungsschienenbaugrupp
einen relativ komplizierten Aufbau auf.
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Aufgabe
der Erfindung ist es demnach, bei einer Führungsschienenbaugruppe der
eingangs bezeichneten Art einen Weg aufzuzeigen, wie die Führungsschiene
mit einfachen Mitteln maßgenau
an der Auflagerbasis befestigt werden kann, ohne deren Tragfähigkeit
und Belastbarkeit zu gefährden.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Führungsschienenbaugruppe
gemäß Anspruch
1 vorgesehen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung stützt sich
die Führungsschiene
nicht unmittelbar an der mindestens einen Hinterschneidungsfläche des
hinterschnittenen Aufnahmeraums ab. Diese Abstützung erfolgt vielmehr unter
Zwischenschaltung der Stützmittel.
Letztere werden in dem hinterschnittenen Aufnahmeraum angeordnet
und dienen der Stützkraftübertragung
zwischen der Führungsschiene
und der mindestens einen Hinterschneidungsfläche. Die Führungsschiene ihrerseits stützt sich
an der Bodenfläche
des hinterschnittenen Aufnahmeraums ab und trägt die zur Aktivierung der
Stützmittel
dienenden Stellmittel. Eine Materialverletzung der Auflagerbasis durch
die Stütz-
oder die Stellmittel kann auf diese Weise vermieden werden.
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Die
Stützmittel
können
bei der erfindungsgemäßen Lösung bereits
im deaktivierten Zustand der Stellmittel an diesen und/oder an der
Führungsschiene
gehalten sein. In diesem Fall ist die Montage der Führungsschiene
an der Auflagerbasis besonders einfach, weil zunächst die Führungsschiene, die Stützmittel
und die – noch
deaktivierten – Stellmittel zusammengefügt und anschließend als
vormontierte Einheit in den hinterschnittenen Aufnahmeraum der Auflagerbasis
eingesetzt werden können.
Unter den recht beengten Platzverhältnissen, die die Auflagerbasis
oftmals bietet, müssen
dann zur Verklemmung der Führungsschiene
lediglich noch die Stellmittel aktiviert werden. Diese können an
der Führungsschiene
vergleichsweise gut zugänglich
und einfach bedienbar angeordnet werden.
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Die
Auflagerbasis kann beliebiger Art sein. Beispielsweise kann es sich
um ein aus einer aushärtbaren
Formmasse hergestelltes Maschinenbett handeln. Genauso kann die
Auflagerbasis von einem beispielsweise in einem Strangpreßverfahren
oder einem Walzverfahren hergestellten Profilträger für die Führungsschiene gebildet sein.
Dieser Profilträger
kann beispielsweise nach Art eines U-förmigen Führungsgehäuses ausgebildet sein, bei
dem die Führungsschiene
im Innenraum des U-Gehäuses oder
an dessen Außenseite
angebracht wird. Insbesondere kann der Profilträger bereits mit einer oder mehreren
hinterschnittenen Profilnuten hergestellt werden, die als Aufnahmeraum
für die
Anbringung der Führungsschiene
dienen können.
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Die
erfindungsgemäße Führungsschienenbaugruppe
eignet sich grundsätzlich
für beliebige
Anwendungsfälle.
Sie kann als Teil einer Linearführungseinrichtung
beispielsweise in Bearbeitungsmaschinen, in Meßbänken oder in Handhabungsautomaten
eingesetzt werden. Hinsichtlich der Art der Führung eines Läufers auf
der Führungsschiene
bestehen ebenfalls keinerlei Beschränkungen. Demnach kann es sich
bei der Führungsschiene
um eine Wälzführungsschiene,
aber auch um eine Gleitführungsschiene
handeln.
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Zweckmäßigerweise
wird der Aufnahmeraum – bei
Betrachtung in einem zur Schienenlängsachse orthogonalen Schnitt – beidseits
der Schienenhochachse je mindestens eine Hinterschneidungsfläche aufweisen.
Die Stützmittel
können
dabei mindestens einen Stützkörper umfassen,
welcher in Zuordnung zu jeder der Hinterschneidungsflächen je
eine Eingriffsfläche
aufweist.
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Der
Aufnahmeraum kann bei Betrachtung in einem zur Schienenlängsachse
orthogonalen Schnitt auf mindestens einer Seite der Schienenhochachse eine
schräg
zu dieser verlaufende Hinterschneidungsfläche zum Eingriff mit einer
gleichsinnig schräg
verlaufenden Eingriffsfläche
der Stützmittel aufweisen.
Auf diese Weise kann ein Keileingriff zwischen der Eingriffs fläche und
der Hinterschneidungsfläche
realisiert werden, der zu Zentrierzwecken ausgenutzt werden kann.
So ist es denkbar, daß der
Aufnahmeraum auch auf der anderen Seite der Schienenhochachse eine
schräg
zu dieser verlaufende Hinterschneidungsfläche zum Eingriff mit einer
weiteren gleichsinnig schräg
verlaufenden Eingriffsfläche der
Stützmittel
aufweist. Bei dieser Lösung
kann eine Zentrierung der Stützmittel
in dem Aufnahmeraum erreicht werden, die – soweit die Führungsschiene und
die Stützmittel
kein Bewegungsspiel relativ zueinander in Richtung quer zur Schienenhochachse haben – eine präzise Ausrichtung
der Führungsschiene
auf der Auflagerbasis erlaubt. Ebenso ist denkbar, daß der Aufnahmeraum
auf der anderen Seite der Schienenhochachse eine Richtanlagefläche für eine Fußseitenfläche des
Schienenfußbereichs
aufweist. Bei dieser Lösung
wird die Führungsschiene
unmittelbar an der Richtanlagefläche
des Aufnahmeraums ausgerichtet, wobei durch die Keilwirkung des
Eingriffs zwischen Hinterschneidungsfläche und Eingriffsfläche eine
Anpressung der Führungsschiene
gegen die Richtanlagefläche
erzielt werden kann. Bevorzugt ist die Richtanlagefläche dabei
von einer Hinterschneidungsfläche
des Aufnahmeraums gebildet.
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Die
Stützmittel
können
in Richtung der Schienenlängsachse
verteilt eine Mehrzahl von Stützkörpern umfassen,
von denen jeder mindestens eine Eingriffsfläche aufweist. Wenngleich die
Stützkörper gemeinsam
betätigbar
sein können,
sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Stellmittel
zur individuellen Betätigung
jedes der Stützkörper ausgebildet
sind. Auf diese Weise kann etwaigen lokalen Fertigungsungenauigkeiten
des hinterschnittenen Aufnahmeraums oder/und der Stützkörper Rechnung
getragen werden.
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Die
mindestens eine Eingriffsfläche
ist an mindestens einem Stützkörper ausgebildet,
welcher in Richtung der Schienenhochachse relativ zu der Fußauflagerseite
des Fußbereichs
verstellbar ist.
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Eine
besonders kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Führungsschienenbaugruppe kann
dadurch erreicht werden, daß die
mindestens eine Eingriffsfläche
an mindestens einem Stützkörper ausgebildet
ist, welcher in einer Aussparung im Fußbereich der Führungsschiene
wenigstens teilweise untergebracht ist. Die Größe des Stützkörpers wird man so wählen, daß zwar eine
ausreichend starke Verklemmung der Führungsschiene in dem Aufnahmeraum
erreicht wird, die Führungsschiene
aber durch die Aussparung nicht wesentlich geschwächt wird.
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Die
Querschnittsform des Aufnahmeraums kann grundsätzlich beliebig gestaltet werden.
Einfach herstellbar sind schwalbenschwanzförmig oder T-förmig
hinterschnittene Aufnahmeräume.
Der Aufnahmeraum kann von einer längs der Führungsschiene durchgehenden
hinterschnittenen Nut in der Auflagerbasis gebildet sein. Denkbar
ist aber auch, daß zur
Bildung des Aufnahmeraums hinterschnittene Hakenformationen in Richtung
der Schienenlängsachse
verteilt an der Auflagerbasis ausgebildet sind.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Stellmittel
als Schraub-Stellmittel ausgebildet sind, welche in Schraubeingriff
mit den Stützmitteln
stehen. Selbstverständlich
sind Alternativen möglich;
so ist beispielsweise eine Exzenter-Betätigung der Stützmittel
vorstellbar. Zweckmäßigerweise
werden die Schraub-Stellmittel eine Mehrzahl in Richtung der Schienenlängsachse
verteilter Stellschrauben umfassen, welche jeweils in einer Aufnahmebohrung
der Führungsschiene
aufgenommen sind.
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Um
eine spielfreie Auflage des Schienenfußbereichs am Boden des Aufnahmeraums
zu erreichen, ist bevorzugt vorgesehen, daß der Schienenfußbereich – bei Betrachtung
in einem zur Schienenlängsachse
orthogonalen Schnitt – auf
seiner Fußauflagerseite
mit mindestens und vorzugsweise zwei durch einen Abstand voneinander
getrennten Auflagerbereichen an der Bodenfläche des Aufnahmeraums anliegt.
Zur Bildung der voneinander getrennten Auflagerbereiche kann mindestens
und vorzugsweise eine Längsnut
in dem Schienenfußbereich ausgebildet
sein, wenngleich selbstverständlich
auch die Auflagerbasis im Bereich der Bodenfläche des Aufnahmeraums mit einer
derartigen Längsnut
ausgeführt
sein kann.
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Die
Führungsschiene
ist bevorzugt als Profilschiene ausgebildet, deren Seitenbereiche
mit Führungsbahnen
zur Führung
eines Läufers
ausgeführt sind.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es
stellen dar:
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1 perspektivisch
eine Führungsschiene mit
Stützkörpern und
zugehörigen
Stellschrauben bei einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Führungsschienenbaugruppe;
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2 eine
Schnittdarstellung der Führungsschienenbaugruppe
längs der
Linie II-II der 1;
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3 eine
Schnittdarstellung der Führungsschienenbaugruppe
längs der
Linie III-III der 1;
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4 eine
Schnittdarstellung ähnlich 3 bei
einer Abwandlung der Führungsschienenbaugruppe;
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5 einen
auf der Führungsschiene
der erfindungsgemäßen Führungsschienenbaugruppe
geführten
Läufer;
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6 ein
Führungsgehäuse zur
Verwendung als Auflagerbasis bei der erfindungsgemäßen Führungsschienenbaugruppe
und
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7 eine
Schnittdarstellung ähnlich 3 bei
einer weiteren Abwandlung der Führungsschienenbaugruppe.
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Die 1–3 zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Führungsschienenbaugruppe.
Man erkennt dort eine geradlinige Führungsschiene 1 mit
einer Längsachse 3 und einer
zu dieser orthogonalen Hochachse 5. Die Führungsschiene 1 weist
einen im Querschnitt schwalbenschwanzförmigen Schienenfuß 7 mit
einer planen Fußauflagerfläche 9 auf.
Ferner weist sie eine der Fußauflagerfläche 9 in
Richtung der Hochachse 5 gegenüberliegende Kopffläche 11 sowie
beidseits der Hochachse 5 zwei Seitenflächen 13 auf. In jeder
der Seitenflächen 13 ist
mindestens eine Wälzkörperlaufbahn 15 ausgebildet,
an welcher der Führung
eines nicht näher
dargestellten Läufers
auf der Führungsschiene 1 dienende
Wälzkörper abrollen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
sind in jeder der Seitenflächen 13 zwei
solcher Wälzkörperlaufbahnen 15 ausgebildet.
Diese befinden sich an den Flanken 17 einer im Querschnitt
annähernd
trapezförmigen Längsvertiefung 19,
welche in jede der Seitenflächen 13 eingearbeitet
ist. Die Wälzkörperlaufbahnen 15 sind
dabei als konkav gekrümmte
Kugellaufbahnen ausgeführt.
Es versteht sich, daß statt
Kugeln auch andere Wälzkörper verwendet
werden können,
etwa Tonnen, Rollen oder Nadeln.
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Zur
Befestigung der Führungsschiene 1 auf einer
Auflagerbasis 21 wird die Führungsschiene 1 mit
ihrem Fuß 7 in
eine schwalbenschwanzförmig hinterschnittene
Aufnahmenut 23 der Auflagerbasis 21 eingesetzt
und darin durch mehrere in Richtung der Längsachse 3 verteilt
angeordnete Stützkörper 25 verklemmt.
Die Schwalbenschwanznut 23 weist eine plane Bodenfläche 27,
auf der der Schienenfuß 7 mit
seiner Fußauflagerfläche 9 aufliegt,
sowie zwei spitzwinkelig zur Bodenfläche 27 verlaufende
Hinterschneidungsflächen 29 auf.
Sie ist mit Übermaß gegenüber dem
Schienenfuß 7 gefertigt.
Dies hat zur Folge, daß zwischen
den Hinterschneidungsflächen 29 und
den diesen gegenüberliegenden,
mit 31 bezeichneten schrägen Fußseitenflächen des Schienenfußes 7 jeweils
ein Spalt 33 vorhanden ist, wenn die Führungsschiene 1 mit
ihrer Fußauflagerfläche 9 an
der Nutbodenfläche 27 anliegt.
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In
regelmäßigen Abständen längs der Längsachse 3 verteilt
sind in den Schienenfuß 7 mehrere
Aussparungen 35 eingearbeitet, welche von einer Fußseitenfläche 31 bis
zur anderen quer durch den Schienenfuß 7 hindurchgehen.
Was die Höhe dieser
Aussparungen 35 in Richtung der Hochachse 5 anbelangt,
so erstrecken sie sich im wesentlichen nur über die Höhe des in die Nut 23 hineinragenden Bereichs
der Führungsschiene 1.
Die Stützkörper 25 sind
in den Queraussparungen 35 aufgenommen. An ihren den Fußseitenflächen 31 benachbarten
Enden sind sie abgeschrägt.
Jede dieser Abschrägungen bildet
eine zum Eingriff mit einer der Hinterschneidungsflächen 29 der
Schwalbenschwanznut 23 bestimmte Klemmfläche 37.
Die Abmessungen der Stützkörper 25 und
der Aussparungen 35 sind derart aufeinander abgestimmt,
daß die
Stützkörper 25 in den
Aussparungen 35 in Richtung der Hochachse 5 ein
Bewegungsspiel besitzen. Dieses Bewegungsspiel ist derart ausgestaltet,
daß die
Klemmflächen 37 mehr
und mehr in die Spalte 33 zwischen den Hinterschneidungsflächen 29 und
den Fußseitenflächen 31 hineinwandern,
sich dabei den Hinterschneidungsflächen 29 annähern und
schließlich
gegen diese angedrückt
werden, wenn die Stützkörper 25 längs der
Hochachse 5 von der Auflagerbasis 21 weg bewegt
werden.
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Um
die Stützkörper 25 in
Richtung der Hochachse 5 verstellen zu können, ist
jedem der Stützkörper 25 eine
Stellschraube 39 zugeordnet, mittels der eine individuelle
Betätigung
des jeweils zugehörigen Stützkörpers 25 möglich ist.
Die Stellschrauben 39 sind in Aufnahmebohrungen 41 eingesetzt,
welche von der Kopffläche 11 der
Führungsschiene 1 her
in Richtung der Hochachse 5 in die Führungsschiene 1 eingearbeitet
sind und die Queraussparungen 35 schneiden. Die Stellschrauben 39 stützen sich
mit der Unterseite ihres Schraubenkopfs 43 an einem Stufenabsatz 45 der
jeweiligen Aufnahmebohrung 41 und werden in eine Gewindebohrung 47 des
jeweiligen Stützkörpers 25 eingeschraubt.
Bei Anziehen der als Zugschrauben wirkenden Stellschrauben 39 werden
die Stützkörper 25 tiefer
in die Queraussparungen 35 hineingezogen, bis schließlich ihre Klemmflächen 37 in
Kontakt mit den Hinterschneidungsflächen 29 der Schwalbenschwanznut 23 treten.
Zu beachten ist, daß in
diesem Zustand die Stützkörper 25 Abstand
von der Bodenfläche 27 der Schwalbenschwanznut 23 besitzen,
wie dies in 3 erkennbar ist. Weil die Stützkörper 25 in
diesem Zustand nicht mehr weiter in Richtung der Hochachse 5 aus
der Schwalbenschwanznut 23 heraus bewegt werden können, wird
bei weiterem Anziehen der Stellschrauben 39 die Führungsschiene 1,
die sich in den zwischen den Stützkörpern 25 liegenden Axialbereichen
mit ihrer Fußauflagerfläche 9 an
der Bodenfläche 27 der
Schwalbenschwanknut 23 abstützt, zunehmend stärker gegen
die Nutbodenfläche 27 gepreßt. Auf
diese Weise kann die Führungsschiene 1 in
der Schwalbenschwanznut 23 mit hoher Klemmkraft fixiert
werden. Das Anzugsmoment der Stellschrauben 39 bestimmt
die Klemmkraft, mit der die Führungsschiene 1 in
der Nut 23 fixiert wird.
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Die
Stützkörper 25 können aus
einem Metallwerkstoff gefertigt sein, gewünschtenfalls aber auch aus
einem geeigneten Kunststoffmaterial bestehen.
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Zur
Erzielung ausreichend großer
Klemmkräfte
für die
Führungsschiene 1 muß der Bereich, auf
dem die Stellschrauben 39 mit der Gewindebohrung 47 des
jeweils zugehörigen
Stützkörpers 25 in Gewindeeingriff
stehen, entsprechend lang sein. Bei einer zu kurzen Länge des
Gewindeeingriffs könnte die
Gefahr bestehen, daß die
Stellschrauben 39 bei zu starkem Anziehen aus den Gewindebohrungen 47 herausgerissen
und Letztere beschädigt
werden. Um einen hinreichend großen Bereich des Gewindeeingriffs
zwischen den Stellschrauben 39 und den Gewindebohrungen 47 bereitzustellen,
weisen die Stützkörper 25 jeweils
einen einstückig
angeformten Ansatz 49 auf, in den sich die jeweilige Gewindebohrung 47 hinein
erstreckt. In 3 erkennt man, daß auf diese
Weise bei Stützkörpern 25,
die in Richtung der Hochachse 5 ansonsten schmal sind und
dementsprechend kleine Queraussparungen 35 zu ihrer Unterbringung
benötigen,
dennoch ein vergleichsweise großer
Gewindeeingriffsbereich zwischen den Stellschrauben 39 und
den Stützkörpern 25 geschaffen
werden kann.
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Jeder
Ansatz 49 reicht in einen gegenüber der jeweiligen Queraussparung 35 vertieften
Bereich 51 hinein, an den sich in Richtung der Hochachse 5 die
jeweilige Aufnahmebohrung 41 unmittelbar anschließt. Die
Vertiefungsbereiche 51 können einzeln zusammen mit der
jeweiligen Queraussparung 35 nachträglich in die Führungsschiene 1 eingearbeitet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel
der 1–3 sind
sie aber von einer über
die Schienenlänge
durchgehende Längsnut 53 gebildet,
welche von der Fußauflagerfläche 9 her
in die Führungsschiene 1 eingeformt
ist. Diese Längsnut 53 liegt
annähernd
mittig im Bereich der Hochachse 5 und schneidet sämtliche
Queraussparungen 35. Die Herstellung der Vertiefungsbereiche 51 durch
eine einzige Längsnut
ist insofern günstig,
weil die Längsnut 53 bei
der Herstellung der Führungsschiene 1 mit
angeformt werden kann, beispielsweise beim Walzen durch geeignete
Gestaltung der Walzwerkzeuge oder beim Strangpressen durch geeignete
Formgebung der Extrusionsdüse.
Selbstverständlich
ist es nicht ausgeschlossen, die Längsnut 53 nachträglich mechanisch
einzubringen, etwa durch Fräsen.
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Die
Längsnut 53 unterteilt
die Fußauflagerfläche 9 in
zwei beidseits der Hochachse 5 liegende Flächenabschnitte 9', 9'' (siehe 1). Hierdurch werden
zwei beabstandete Auflagebereiche geschaffen, die eine spielfreie
Auflage des Schienenfußes 7 am
Grund der Schwalbenschwanznut 23 ermöglichen.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 1 – 3 erfolgt
keine unmittelbare Ausrichtung der Führungsschiene 1 an
der Auflagerbasis 21 in Richtung quer zur Hochachse 5.
Um die Führungsschiene 1 dennoch
auszurichten, dienen die Ansätze 49 als Richtansätze für die Führungsschiene 1.
Dabei bilden die Richtansätze 49 mit
den sie aufnehmenden Vertiefungsbereichen 51 eine spielfreie
Passung, derart, daß die
Führungsschiene 1 an
den Richtansätzen 49 in
Richtung der Hochachse 5 beweglich geführt ist, in Richtung quer zu
der durch die Hochachse 5 und die Längsachse 3 aufgespannten Längsmittelebene
jedoch kein Bewegungsspiel gegenüber
den Richtansätzen 49 besitzt.
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Die
Stützkörper 25 ihrerseits
sind selbstausrichtend, insofern, als die Schräge der Hinterschneidungsflächen 29 und
der Klemmflächen 37 für eine Zentrierung
der Stützkörper 25 in
den Schwalbenschwanznuten 23 sorgt, wenn die Stellschrauben 39 angezogen
werden. Auf diese Weise wird die Führungsschiene 1 über die
Stützkörper 25 ausgerichtet.
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In
den 4–6 sind
gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie
in den 1–3 bezeichnet,
jedoch ergänzt um
einen Kleinbuchstaben. Soweit sich aus dem nachstehenden nichts
anderes ergibt, wird zur Erläuterung
dieser Komponenten auf die vorstehenden Ausführungen zu den 1–3 verwiesen.
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Bei
der Abwandlung der 4 ist die Aufnahmenut 23a nicht
schwalbenschwanzförmig,
sondern T-förmig
hinterschnitten. Entsprechend ist auch der Schienenfuß 7a T-förmig ausgeführt. Weil
bei dieser Ausführungsform
die Hinterschneidungsflächen 29a und
die Klemmflächen 37a ausschließlich eine Orientierung
in Richtung der Hochachse 5a besitzen, kommt durch ihren
gegenseitigen Eingriff keine Ausrichtwirkung auf die Stützkörper 25a in
Richtung quer zur Hochachse 5a zustande. Eine Ausrichtwirkung auf
die Führungsschiene 1a kann
aber beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die mit 57a bezeichneten
seitlichen Flanken des Mündungsbereichs
der T-Nut 23a entsprechend
präzise
gefertigt werden, so daß sich
der Schienenfuß 7a spielfrei
in den Mündungsbereich
der T-Nut 23a einfügt.
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Gelegentlich
wird ein Objekt nicht nur an einer einzigen Führungsschiene geführt, sondern
an zwei oder mehr parallel zueinander verlaufenden Führungsschienen.
In solchen Fällen
kann das Objekt beispielsweise einen Tisch umfassen, der die Führungsschienen überspannt
und auf jeder Führungsschiene
mittels je mindestens eines Läufers
beweglich gelagert ist. Zur Vermeidung mechanischer Überbestimmtheiten
wird dabei in der Regel mindestens eine der Führungsschienen nach Art eines
Festlagers an der Auflagerbasis angebracht, während mindestens eine andere
Führungsschiene
nach Art eines Loslagers an der Auflagerbasis befestigt wird. Das
Ausführungsbeispiel
der 1–3 stellt
eine mögliche
Festlagerung für
die dortige Führungsschiene 1 dar.
Ebenso bildet das Ausführungsbeispiel
der 4 eine mögliche
Festlagerung für
die dortige Führungsschiene 1a,
unter der Voraussetzung, daß zwischen
dem Schienenfuß 7a und
den Seitenflanken 57a des Mündungsbereichs der T-Nut 23a kein
Bewegungsspiel für
die Führungsschiene 1a quer
zur Hochachse 5a besteht. Um das Ausführungsbeispiel der 1–3 zur
Realisierung einer Loslagerung nutzen zu können, muß die Führungsschiene 1 ein
Bewegungsspiel quer zur Hochachse 5 relativ zu den Hinterschneidungsflächen 29 der
Schwalbenschwanznut 23 und außerdem ein gleichgerichtetes
Bewegungsspiel relativ zu den Stützkörpern 25 besitzen;
Letzteres bedeutet, daß zwischen
den Richtansätzen 49 der
Stützkörper 25 und
den Vertiefungsbereichen 51 der Führungsschiene 1 ein
Bewegungsspiel quer zur Hochachse 5 vorhanden sein muß. Was das
Ausführungsbeispiel
der 4 anbelangt, so muß dort zur Realisierung einer Loslagerung
der Schienenfuß 7a quer
zur Hochachse 5 in der T-Nut 23a beweglich sein,
also insbesondere Spiel gegenüber
den Seitenflanken 57a des Nutmündungsbereichs besitzen. Ein
Bewegungsspiel der Führungsschiene 1a relativ
zu den Stützkörpern 25a in
Richtung quer zur Hochachse 5a wird nur dann erforderlich
sein, wenn sich die Stützkörper 25a paßgenau in
die T-Nut 23a einfügen,
was in der Regel aber nicht der Fall sein wird.
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Welche
Ausführungsform
auf der Festlagerseite und auf der Loslagerseite gewählt wird,
ist an sich frei wählbar.
Verschiedene Ausführungsformen für die Festlagerseite
und die Loslagerseite (etwa die Schwalbenschwanz-Lösung
auf der Festlagerseite und die T-Lösung auf der Loslagerseite)
könnten
für den
Anwender insofern nachteilig sein, als er verschiedene Nuten in
die Auflagerbasis einarbeiten müßte. Um
dem auszuweichen, kann sowohl für
die Fest- als auch für
die Loslagerseite die gleiche Nutform gewählt werden, wobei dann die
Schwalbenschwanz-Lösung
gemäß 1–3 oder
die T-Lösung
gemäß 4 auf
der Festlagerseite als in oben erläutertem Sinne spielfreie Version
und auf der Loslagerseite als spielbehaftete Version realisiert
wird.
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Aufgrund
des Bewegungsspiels auf der Loslagerseite kann sich die dortige
Führungsschiene
bei Längsbewegung
des Objekts bzw. des Tisches selber ausrichten; anschließend wird
sie in dieser ausgerichteten Stellung durch Anziehen der Stellschrauben 39 bzw. 39a festgespannt.
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In
5 ist
beispielhaft ein Läufer
59b gezeigt,
der zur Führung
auf der Führungsschiene
1b geeignet
ist. In dem Läufer
59b sind
insgesamt vier Kugelumläufe
61b untergebracht.
Jeder Kugelumlauf
61b besteht aus einer lastübertragenden
Kugelreihe
63b, einer rücklaufenden
Kugelreihe
65b und zwei Bogenkugelreihen
67b.
Die lastübertragende
Kugelreihe
63b steht in Eingriff mit einer der Laufbahnen
15b der
Führungsschiene
1b und
mit einer lastaufnehmenden Laufbahn
69b des Läufers
59b.
Die rücklaufende
Kugelreihe
65b und die Bogenkugelreihen
67b jedes
der Kugelumläufe
61b sind
in Schenkeln
71b des annähernd U-förmig die Führungsschiene
1b umgreifenden
Läufers
59b geführt. Wegen
näherer
Einzelheiten wird auf die
DE
36 20 571 A1 verwiesen. Durch die Kugelumläufe
61b ist
der Läufer
59b auf
der Führungsschiene
1b geführt. Bei einer
Verschiebung des Läufers
59b entlang
der Führungsschiene
1b laufen
die Kugeln der Kugelumläufe
61b in
geschlossener Schleife um. Die Schenkel
71b des Läufers
59b sind
durch einen Steg
73b miteinander verbunden. Der Läufer
59b weist
zudem Bohrungen
75b zur Aufnahme von nicht näher dargestellten Befestigungsbolzen
auf, welche der Befestigung eines Anbaukörpers am Läufer
59b dienen.
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Bei
den in den 1–3 und in 4 gezeigten
Ausführungsbeispielen
der erfindungsgemäßen Führungsschienenbaugruppe
besteht beidesmal der Vorteil einer sehr einfachen Montierbarkeit
der Führungsschiene 1, 1a an
der Auflagerbasis 21, 21a, selbst wenn letztere
nur sehr beengte Platzverhältnisse
bietet. Es können
nämlich
zunächst
fernab der Auflagerbasis 21, 21a die Führungsschiene 1, 1a,
die Stützkörper 25, 25a und
die Stellschrauben 39, 39a vormontiert werden.
Dabei werden die Stellschrauben 39, 39a locker
in die Gewindebohrungen 47, 47a der Stützkörper 25, 25a eingeschraubt.
Da die Stützkörper 25, 25a in
die Queraussparungen 35, 35a der Führungsschiene 1, 1a eingesetzt
sind, kann die Führungsschiene 1, 1a problemlos
in Richtung ihrer Längsachse
in die hinterschnittene Aufnahmenut 23, 23a eingeschoben
werden. Dies läßt sich
besonders leicht bewerkstelligen, wenn in diesem noch nicht festgezogenen
Zustand der Stellschrauben 39, 39a die Stützkörper 25, 25a vollständig innerhalb
der Außenumfangskontur
der Führungsschiene 1, 1a liegen.
Zur Verklemmung der Führungsschiene 1, 1a in der
Aufnahmenut 23, 23a müssen dann nur noch die Stellschrauben 39, 39a festgezogen
werden. Dies wird auch unter beengten Platzverhältnissen in der Regel ohne
Schwierigkeit möglich
sein, weil hierzu lediglich eine Zugangsmöglichkeit von oberhalb der Führungsschiene 1, 1a her
erforderlich ist, also eine Zugangsmöglichkeit für einen Schraubendreher auf die
Schienenkopffläche 11, 11a,
in die die Stellschrauben 39, 39a eingelassen
sind.
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Ein
Beispiel einer Auflagerbasis, bei der diese erleichterte Art der
Anbringung der Führungsschiene
von Nutzen ist, ist in
6 gezeigt. Als Auflagerbasis
erkennt man dort ein annähernd
U-förmiges
Führungsgehäuse
21c mit
einer Bodenwand
77c und zwei Seitenwänden
79c. Innerhalb
des Führungsgehäuses
21c ist
ein Führungshohlraum
81 gebildet,
in welchem beispielsweise die Läufer-Führungsschiene-Kombination
der
5 untergebracht werden kann. Die Aufnahmenut
23c ist
hierzu in der Bodenwand
77c vorgesehen, und zwar auf deren dem
Führungshohlraum
81c zugewandten
Seite. Das Führungsgehäuse
21c ist
ein Profilgehäuse,
beispielsweise aus stranggepreßtem
Aluminium, bei dessen Herstellung die Aufnahmenut
23c und
gewünschtenfalls
weitere hinterschnittene Profilnuten
83c an den Außen- oder/und
Innenflächen
des Profilgehäuses
21c mitangeformt
werden können.
Es ist denkbar, daß mindestens
ein Teil dieser weiteren Profilnuten
83c alternativ zur
Aufnahmenut
23c für die
Befestigung der Führungsschiene
verwendet werden kann: Für
weitere Einzelheiten bezüglich
des Führungsgehäuses
21c wird
auf die
EP 0 340 751
A2 verwiesen.
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Bisher
wurde davon ausgegangen, daß die Führungsschiene
mit ihrem Schienenfuß in
eine über die
Schienenlänge
durchgehende hinterschnittene Aufnahmenut der Auflagerbasis eingesetzt
wird. Ein hinterschnittener Aufnahmeraum für den Schienenfuß kann aber
auch dadurch gebildet werden, daß die Auflagerbasis in Abständen längs der
Schienenlängsachse
verteilt mehrere hinterschnittene Hakenformationen trägt, so daß in Richtung
der Schienenlängsachse
kein durchgehender hinterschnittener Aufnahmekanal gebildet ist,
sondern im Abstand voneinander mehrere lokal begrenzte hinterschnittene
Aufnahmekammern, durch welche die Führungsschiene hindurchgeht.
Die angesprochenen Hakenformationen können einstückig mit der Auflagerbasis hergestellt
sein. Sie können
aber auch als gesonderte Bauelemente hergestellt sein, die mit der
Auflagerbasis fest verbindbar sind. Der letztere Fall ist in 4 angedeutet.
Dort ist eine gestrichelte Linie 85a eingezeichnet, welche
die Trennebene zwischen der Auflagerbasis 21a und einem
gesonderten L-förmigen
Hakenstück 87a darstellen
soll, das mittels einer Befestigungsschraube 89a mit der
Auflagerbasis 21a verschraubt ist. Die Auflagerbasis 21a kann
in diesem Fall beispielsweise ein flaches Auflagerbett sein, auf
das in regelmäßigen Abständen solche
Hakenstücke 87a aufgeschraubt
werden.
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Die
Abwandlung der 7 zeigt eine Befestigungsart
für eine
Führungsschiene 1d,
die sich im Fall einer Mehrschienen-Konstruktion insbesondere für die Festlagerseite
eignet. Die hinterschnittene Nut 23d ist bei diesem Ausführungsbeispiel
wiederum schwalbenschwanzförmig
ausgeführt.
Eine der schrägen
Hinterschneidungsflächen 29d (in 7 die
linke) der Schwalbenschwanznut 23d dient jedoch im Unterschied
zu dem Ausführungsbeispiel der 1–3 nicht
zum Eingriff mit den Stützkörpern 25d,
sondern dient als Richtfläche
für die
Führungsschiene 1d,
die sich mit einer ihrer Fußseitenflächen 31d gegen
diese Hinterschneidungsfläche 29d anlegt.
Die Führungsschiene 1d stützt sich
somit außer
mit ihrer Fußauflagerfläche 9d zusätzlich noch mit
dieser Fußseitenfläche 31d direkt
in der Schwalbenschwanznut 23d ab. Die die Verklemmung
der Führungsschiene 1d in
der Schwalbenschwanznut 23d herbeiführenden Stützkörper 25d wirken hier
nur einseitig; sie weisen nur auf ihrer der Richtfläche 31d gegenüberliegenden
Seite eine Klemmfläche 37d auf,
die bei Anziehen der Stellschrauben 39d – wie bei
dem Ausführungsbeispiel
der 1–3 – in Klemmeingriff
mit der anderen (in 7 rechten) Hinterschneidungsfläche 29d der
Schwalbenschwanznut 23d gelangt.
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Die
Abwandlung der 7 hat neben ihrer leichten Montierbarkeit
den weiteren Vorteil, daß aufgrund
des direkten Anschlags der Führungsschiene 1d an
einer der Hinterschneidungsflächen 29d eine sehr
präzise
Ausrichtung der Führungsschiene 1d möglich ist.
Die Führungsschiene 1d wird
dabei mit einer vergleichsweise hohen Anpreßkraft gegen diese ausrichtende
Hinterschneidungsfläche 29d gedrückt. Aufgebracht
wird diese Anpreßkraft
allein durch das Festziehen der Stellschrauben 39d, das sich über den
keilartigen Klemmeingriff zwischen den Stützkörpern 25d und der
anderen Hinterschneidungsfläche 29d in
eine Anpressung der Führungsschiene 1d sowohl
gegen die Nutbodenfläche 27d als
auch in die ausrichtende Hinterschneidungsfläche 29d überträgt.