DE2104612A1

DE2104612A1 - Fuhrung zur selbsttätigen Ausrichtung eines zu fuhrenden Bauteils

Info

Publication number: DE2104612A1
Application number: DE19712104612
Authority: DE
Inventors: Charles Gradignan Loupere Andre Arcachon Monsel Philippe Pessac Schmitt Bertrand Bordeaux Costa, (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1970-02-02
Filing date: 1971-02-01
Publication date: 1971-08-12
Also published as: US3679272A; BE762354A; GB1334162A

Description

Patentanwälte

"'^₁₀ 410-16.575P(l6.576H) 1.2.1971

Commissariat a. 1'Energie Atomique, Paris (Prankreich)

Führung zur selbsttätigen Ausrichtung eines zu führenden Bauteils

Die Erfindung betrifft Führungen, welche eine selbsttätige Ausrichtung der von ihnen zu führenden Bauteile sichern, mögen sie nun Längs-Führungen oder Dreh-Führungen sein.

Als Dreh-Führung können sie z. B. zur Führung einer sich drehenden Welle dienen.

Als Längs-Führung finden die erfindungsgemäßen Führungen Verwendung als Führungseinrichtungen, die bei einem Zusammenbau auch Untersuchung von Schwingungen, und zwar sowohl von Quer- wie von Längsschwingungen ermöglichen.

Sie bieten den Vorteil, einstückig und wenig sperrig zu sein; sie lassen eine Führung von großem Hub, ζ. Β_β

MO-(B 33^6.3)Bgn-r (7)

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+ 125 nun, unter der Wirkung von Schwingungen von Frequenzen bis 50 Hz und darüber erzielen; und sie sichern selbsttätigen Ausgleich der beim Zusammenbau und der durch Verschleiß entstehenden Spiele und selbsttätige Ausrichtung der Bauteile; sie verringern den Zeitbedarf für den Zusammenbau und bieten doch eine beträchtliche Steifheit in Richtung der Achsen, in denen diese Bauteile zu führen sind. Diese Eigenschaften und Vorteile finden sich in den Führungen der bisher bekannten Bauarten nicht.

Die Erfindung besteht darin, daß sie enthält: ein ortsfestes Gehäuse, einen im Gehäuse angeordneten Schlitten, der an seiner Oberseite mit Einrichtungen zur Befestigung des zu führenden Bauteils versehen ist, mehrere Kolben, die in Bohrungen des Gehäuses angeordnet sind und sich auf dem Schlitten abstützen, eine flache Ölkammer in jedem Zylinder, an welcher der Kolben des Zylinders mit der Stirnfläche seiner dem Schlitten abgewandten anderen Seite endet und die durch eine Drosselstelle mit einem Druckölbehälter verbunden ist, der mit einer seinen Öldruck nahezu konstant haltenden Einrichtung versehen ist»

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die für LSngs-Führungen bestimmt ist, ist der Schlitten in Gehäuse in Längsrichtung beweglich und mit Schuhen versehen, deren jeder sich an je einem der Kolben abstützt und auf je einer Längsführungsbahn geführt wird.

Dabei sind zwei Ausführungsformen möglich, nämlich eine derart, daß die Schuhe auf Rollen laufen, die auf einer Bahn des Schlittens laufen, und eine derart, daß die Schuhe Gleitschuhe sind.

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Ση der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt; es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Längs-Führung mit einem Schlitten in einem Gehäuse in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 eine etwas andere solche Führung, ebenfalls in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 einen Kolben der Führungen nach Fig. 1 und

Fig. 2 sowie die Ölkammer und den zum Kolben gehörenden Schuh, einen Gleitschuh im Schnitt;

Fig. h die Ölkaramer und den zugehörigen Ölbehälter mit seinem Ausgleichsystem, teils in Ansicht und teils im Schnitt entlang der Linie k-k der Fig. 3;

Fig. 5 einen Kolben der (nicht dargestellten) Führungen sowie den zugehörigen Schuh, einen Gleitschuh im Schnitt, und schließlich

Fig. 6 im Schnitt eine erfindungsgemäße Führung als Dreh-Führung für eine umlaufende Welle.

Die in Fig. 1 dargestellte Führung ist eine Langhub-Führung von T-Profil, die in einer bestimmten Ebene (im gezeichneten Beispiel in waagerechter Ebene) führt und jede Bewegung in zu dieser Ebene senkrechter Richtung ver-

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hindert. Die darin benutzten Schuhe sind, wie in Fig. 3 gezeigt, Rollschuhe.

Diese Führung weist ein ortsfestes Gehäuse 1 und einen darin gelagerten Schlitten 2 auf. Dieser Schlitten 2 ist an seiner oberen Fläche mit Befestigungsmitteln für den (nicht gezeichneten) zu führenden Gegenstnd ausgestattet.

Fig. 1 zeigt noch andere, später im einzelnen zu beschreibende Bauteile, nämlich Verschlußdeckel k (für die ins Gehäuse k gebohrten Zylinder, deren jeder einen Kolben enthält), Gehäuse 5 zweier Ausgleicheinrichtungen, einen Verriegelungs-Anschlag 6, einen einstellbaren Anschlag 7» eine Abdeckung 8, die den Schlitten 2 an der einen Seite des Gehäuses abdeckt (auf der in Fig. 1 sichtbaren Seite des Gehäuses ist eine ebensolche Abdeckung vorgesehen, aber sie ist, damit der Schlitten 2 sichtbar ist, nicht dargestellt) und eine obere Abdeckung 9·

Der Schlitten 2, aus Leichtmetall hergestellt, gleitet im Gehäuse 1.

Die Arbeitsweise der Führung ist wie folgt (s. Fig. 1, 3 und h)t

Im Gehäuse 1 sind in seinem oberen und in seinem unteren Teil je vier Rollschuhe (Fig. 3) angeordnet (natürlich ist die Zahl vier nicht verbindlich).

Diese Schuhe 15 sind auf je einem Kolben 19 angebracht, der an einer kleinen Ölkammer 10 endet, die eine

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hydraulische Feder bildet* Die durch den Ausgleich der Spiele verursachten Schwankungen des Volumens dieser Kammer werden durch eine mit einer Drosselstelle 11 (Fig. h) versehene Verbindungsleitung mit einem Druckölbehälter 12 ausgeglichen,, Dieser Druckölbehälter 12 ist mit einer Ausgleicheinrichtung ausgestattet, die seinen Druck fast konstant hält» und zwar sowohl bei Ausdehnung durch Erwärmung als auch bei kleiner Undichtheit.

Die Weite dieser beiden einander entgegenwirkenden Berichtigungen ist abhängig von dem gewählten Einstellpunkt für dieses System, der auf der Zusammenpressung einer Feder von nicht gleichbleibender Härte besteht; diese Feder besteht im Falle der Fig_e k aus einer Säule aus Tellerfedern von nicht gleichbleibender Härte (Fig. k)· Ein Wechsel s ehalt er Ik schließt einen Stromkreis, wenn der Druck den vorgeschriebenen Bereich verläßt¹; dieser kann eine (nicht dargestellte) Warneinrichtung betätigen oder gar den die Bewegung erzeugenden Motor (das kann z. B. ein hydraulischer Stellmotor oder Motor einer Werkzeugmaschine sein) ausschalten.

Mittels des Anschlages 6 zum Verriegeln des Schlittens 2 im Gehäuse 1 kann man zum Transport oder zur Montage diesen Schlitten in der Mitte des Gehäuses verriegeln. Ein (nicht gezeichneter) Wechselschalter, von der Achse dieses Anschlags betätigt,schließt einen (nicht dargestellten) Sicherheits-Stromkreis, solange der Schlitten nicht entriegelt ist.

Die Abdeckungen 8 schützen die Gleit- oder Rollbahnen des Schlittens 2, wenn dieser in seiner Mittelstellung ist,

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gegen Stöße von etwaigen Hindernissen. Diese feingeschliffenen Bahnen (16 und 17 in Fig. 1) sind nämlich ziemlich empfindlich.

Die in Fig. 2 dargestellte Führung ist eine Langhub-Führung von V-Profil; sie führt entlang einer Achse (die in einer z. B. waagerechten Ebene liegen kann) und verhindert jede Bewegung in zu dieser Achse senkrechten Richtungen.

Diejenigen Bauteile der in Fig. 2 gezeigten Führung, die den Bauteilen der in Fig. 1 dargestellten Führung entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die beiden in Fig. 1 und Fig. 2 gezeichneten Führungen unterscheiden sich im wesentlichen durch die Form ihrer Sehlitten 2.

Beim Schlitten der T-fönnigen Führung (Fig. 1) sind die beiden oberen Bahnen *\6 und die beiden unteren Bahnen 17 zueinander und zur Ebene der Grundfläche der Führung parallel.

Dagegen sind beim Schlitten der V-förmigen Führung (Fig. 2) nur die beiden unteren Bahnen 17 zueinander und zur Ebene der Grundfläche des Gehäuses parallel, aber die beiden oberen Bahnen um 45 zur Ebene der Grundfläche geneigt, so daß sie auch in der waagerechten Ebene eine Führung bieten.

Die Schuhe 15 können Gleitschuhe oder Rollschuhe sein. Der in Fig. 3 gezeigte Schuh ist ein Rollschuh! Eine aus

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Rollen 20 bestehende Kette läuft um einen Kern 21; ihr tragendes Trum läuft zwischen der Bahn 22 dieses Kerns und der Bahn 16, 17 oder 18 des Schlittens 2 der Führung.

Die Richtung der die oberen Schuhe tragenden Kolben ist bei der T-förmigen Führung nicht dieselbe wie bei der V-förmigen Führung« Die oberen Kolben sind bei der T-förmigen Führung senkrecht und bei der V-förmigen um k5° geneigt. Der Schlitten 2 der T-förmigen Führung kann sich also quer verschieben. Deswegen sieht man bei der T-förmigen Führung zwei einstellbare Anschläge 7 (in. Fig. 1 ist nur einer von ihnen sichtbar), die mit einem Belag aus Werkstoff von sehr gutem Reibungskoeffizienten versehen sind, vor, damit die Führungen nicht im Betrieb und beim Einstellen zu sehr hin- und herschlagen·

Bei den Gleitschuhen nach Fig. 5 liegt deren Gleitfläche 23 unmittelbar an einer Bahn an, die auf dem Kolben 19 angebracht und mit einem Gleitwerkstoff von geringem Reibungskoeffizienten und hohem pv-Kennwert bekleidet ist (der pv-Kennwert ist das Produkt aus der spezifischen Lagerbelastung ρ und der Gleitgeschwindigkeit ν). Eine Membran Zk ist zum 'Schutz vorgesehen.

Die Drosselstelle 11 (Fig. k) zwischen der Kammer 10 und dem Ölbehälter 12 hat folgende Vorteilet

a) kein dynamischer Rückfluß von Öl bei dynamischer Belastung der Führung,

b) selbsttätiger Ausgleich* der beim Zusammenbau entstandenen und der durch Verschleiß entstehenden Spiele,

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c) selbsttätige Ausrichtung des Schlittens 2,

d) Vermeidung von Hin- und Herschlagen des Schlittens in der Führung unter der Wirkung dynamischer, zur Verschieberichtung senkrechter Kräfte.

Außerdem werden dank dieser Drosselstelle 11 alle kleinen Störbewegungen gedämpft und die Soll-Richtung eingehalten, selbst wenn Temperaturunterschiede zwischen den einzelnen Stücken unterschiedliche Verschiebungen hervorrufen.

Die selbsttätige Achsrichtung ergibt sich wie folgtι

Man senkt zunächst den Öldruck in den Kammern, bewirkt darauf eine Ausrichtung zwischen den beweglichen und den ortsfesten Teilen auf etwa + 0,2 mm gesamt und stellt dann den Öldruck in den Kammern wieder her.

Dann vollzieht sich die Einstellung der beweglichen Teile zu den festen Teilen selbsttätig und endgültig durch Einstellung des Druckes in der Ölkammer 10.

Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Dreh-Führung. In dieser dreht sich eine Volle 25, die dem Schlitten 2 der Fig. 1 und Fig. 2 funktionsgemäß entspricht. Die Schuhe sind, anders als dort, segmentförmig und nicht in Gleitrichtung beweglich.

Die Segmente stützen sich mit Flächen, die an ihrer Außenseite abgefast sind, auf Kolben 19» welche in Bohrungen des Gehäuses 1 gleiten.

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Wie in den vorher beschriebenen Fällen endet jeder Kolben an einer kleinen Ölkammer 10, die ihrerseits über eine Drosselstelle 11 mit dem Ölbehälter 12 verbunden ist.

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Claims

Patentansprüche

Führung zur selbsttätigen Ausrichtung eines zu führenden Bauteils, dadurch gekennzeichnet , daß sie enthält« ein ortsfestes Gehäuse (i), einen im Gehäuse angeordneten Schlitten (2j 25), der an seiner Oberseite mit Einrichtungen zur Befestigung des zu führenden Bauteils versehen ist, mehrere Kolben (19)» die in Bohrungen des Gehäuses (i) angeordnet sind und sich auf dem Schlitten abstützen, eine flache Ölkammer (1O) in jedem Zylinder, an welcher der Kolben des Zylinders mit der Strinflache seiner dem Schlitten abgewandten anderen Seite endet und die durch ein· Drosselstelle (ii) mit einem Druckölbehälter (12) verbunden ist, der mit einer seinen Öldruck nahezu konstant haltenden Einrichtung versehen ist.

2« Führung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (2) ±m Gehäuse (1) in Längsrichtung beweglich und mit Schuhen (15) versehen ist, deren jeder aich an je einem der Kolben abstützt und auf je einer Längsführungsbahn geführt wird·

3« Führung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuhe auf Rollen laufen, die auf einer Bahn (i6_t 17 oder 18) des Schlittens laufen.

k. Führung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuhe Gleitschuhe sind*

5· Führung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aie zur Dreh-Führung eines sich drehenden Bauteile (25) dient und ihr Schlitten der sich drehende Bauteil ist.

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