DE2645266B1 - Vorrichtung zur Linearfuehrung,insbesondere Geradfuehrung - Google Patents

Description

• Zweckmäßig befinden sich die Aufnahmen in im Vergleich zur Führungslänge kurzen Haltestücken, die mit Spiel in Aussparungen der Führungsschienen eingesetzt und gehalten sind. Vorzugsweise ist für jede Aufnahme ein eigenes Haltestück vorgesehen, um jedem Laufstab maximale Bewegungsfreiheit für seine Einstellung zu den Wälzkörpern zu bieten. Im einzelnen empfiehlt es sich, die Haltestücke als zylindrische Bolzen auszubilden, die mit zur Laufstabachse senkrecht ter Bolzenachse geringfügig drehbar und verschiebbar in Bohrungen der Führungsschienen eingesetzt sind. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stehen die jeweils nur eine Aufnahme besitzenden Bolzen mit ihrer Achse senkrecht zu der die Achsen beider Laufstäbe einer Führungsschiene verbindenden Ebene. Die Bolzen können durch quer zur Bolzenachse in der Führungsschiene geführte, in eine Rille an der Bolzenumfangsfläche eingreifende Stifte gesichert sein.
• Eine derartige Anordnung läßt den Bolzen auf besonders einfache Weise das gewünschte Bewegungsspiel. Soweit im übrigen bei sehr großen Führungslängen Laufstäbe aus mehreren Laufstababschnitten bestehen müssen, empfiehlt es sich im Rahmen der Erfindung, jeweils zwei Laufstababschnitte innerhalb der Aufnahme aneinanderstoßen und die Aufnahme die Stoßstelle in Führungsrichtung nach beiden Laufstababschnitten hin übergreifen zu lassen. Dadurch wird auf einfache Weise verhindert, daß sich die aneinanderstoßenden Laufstabenden quer zur Führungsrichtung unzulässig weit gegeneinander verstellen können. Im übrigen können die Laufstäbe auch unmittelar gegenüber den Aufnahmen selbst ein freies Bewegungsspiel besitzen, das jedoch nur so groß sein darf, daß die Laufstäbe in ihrer Betriebslage nicht aus den Ausnehmungen austreten können.
• Der durch die Erfindung erreichte Fortschritt besteht im wesentlichen darin, daß die Aufnahmen zwar den Laufstäben ein für ihr Einstellen zu den Wälzkörpern ausreichendes Bewegungsspiel gestatten, dennoch im Rahmen dieses Bewegungsspieles die Laufstäbe zuverlässig im Laufstabbett halten, weil die Laufstäbe in ihrer betriebsmäßigen Ausrichtung zu den Wälzkörpern nicht aus den Aufnahmen austreten können. Dennoch können die Laufstäbe bei der Erstmontage oder späteren Wartungsarbeiten in einfacher Weise in die Aufnahmen eingelegt, bzw. ihnen entnommen werden, da es dazu nur erforderlich ist, die Laufstäbe über einen Winkel von etwa 90" um ihre Längsachse zu drehen, so daß sie mit ihrem reduzierten Durchmesser durch die gegenüber dem Kreisdurchmesser des Laufstabquerschnittes verengte Öffnung der Aufnahme passen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erfindungsgemäße Laufstab-Halterung die Laufbahnfläche an den Laufstäben nicht unterbricht oder in anderer Weise beeinträchtigt. Die Laufstäbe bilden daher nach wie vor ununterbrochene maximal belastbare Laufbahnen. Andererseits wird auch die Abstützung der Laufstäbe selbst an den Führungsschienen nicht beeinträchtigt, so daß auch die Laufstabauflage an den Führungsschienen in ihrer Belastbarkeit nicht beschränkt wird. Durch die Anordnung der Haltestücke wird auch die Gestaltfestigkeit und Formstabilität der Führungsschiene nicht merklich gemindert. Schließlich ist die erfindungsgemäße Laufstabhalterung einfach in der Handhabung bei Zusammenbau und Instandsetzung, sie ermöglicht in besonders einfacher Weise eine Laufstab- und erforderlichenfalls in Verbindung damit auch eine Führungsschienenkupplung und ohne Einschränkung auch eine Wälzkäfigruckführung in Verbindung mit der einen oder der anderen Führungsschiene. Auch kann die erfindungsgemäße Laufstab-Halterung mit ohne weiteres tragbarem Aufwand noch nachträglich an bereits bestehenden Führungsvorrichtungen im Sinne einer Nachrüstung verwirklicht werden.
• Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigt F i g. 1 eine Geradführung nach der Erfindung in Seitenansicht, F i g. 2 einen Schnitt in Richtung II-II durch die Geradführung nach F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf die längere Führungsschiene der Führungsvorrichtung nach den F i g. 1 und 2, F i g 4 einen Abschnitt der Führungsschiene nach F i g. 3 in vergrößerter Darstellung, F i g. 5 einen Schnitt in Richtung V-V durch den Führungsschienenabschnitt nach F i g. 4, F i g. 6 einen Schnitt in Richtung VI-VI durch den Führungsschienenabschnitt nach F i g. 4, F i g. 7 eine andere Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung entsprechend F i g. 5, F i g. 8 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig.7, F i g. 9 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung entsprechend F i g. 3, jedoch mit gestoßenen Führungsschienen und Laufstäben, Fig.10 eine Seitenansicht, teils im Schnitt, des Gegenstandes nach F i g. 9.
• In der Zeichnung sind die beiden parallellaufenden Führungsschienen mit 1 und 2 bezeichnet. Beide Führungsschienen 1, 2 können mit weiteren Führungsschienen 1 a, 2a eine Geradführung für Schlitten, Tische od. dgl. bilden, wobei das in den F i g. 1 und 2 lediglich bei lb angedeutete geführte Teil in der Regel die kürzeren Führungsschienen 2 bzw. 2a trägt, während die längere Führungsschiene 1 ortsfest angeordnet ist. In jedem Fall sind zwischen den Führungsschienen 1, 2 Wälzkörper 3 eingelegt, die in im einzelnen nicht dargestellten Wälzkörperkäfigen gelagert sind und sich an Laufbahnflächen 4 abwälzen, die von Laufstäben 5 mit bis auf die Laufbahnfläche 4 im wesentlichen kreiszylindrischem Querschnitt gebildet sind. Die Laufstäbe 5 sind parallel zueinander zu je zwei an jeder Führungsschiene 1, 2 angeordnet Im Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 sind die Wälzkörperkäfige zu einer Wälzkörperkette verbunden, die an der Führungsschiene 2 endlos umlaufend geführt ist, um die Wälzkörper 3 am Ende der Führungsschiene 2 umzulenken und an den Anfang zurückzuführen.
• Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung aber auch Ausführungsformen möglich, in welchen auf eine solche Rückführung der Wälzkörper 3 verzichtet ist und stattdessen die Wälzkörper in Käfigschienen gelagert sind, die sich gegenüber beiden Führungsschienen 1, 2 um jeweils deren halben Verstellweg verschieben. Die Laufstäbe 5 liegen in einem Bett 6 der Führungsschienen 1, 2. An den Enden der Führungsschiene 1 sind die Laufstäbe 5 außerdem kraftschlüssig gegen die Führungsschiene 1 verspannt, so daß Längsverschiebungen der Laufstäbe 5 gegenüber der Führungsschiene 1 ausgeschlossen sind, wenn in Führungsrichtung hohe Beschleunigungs- oder Verzögerungskräfte übertragen werden müssen. Diese Laufstabverspannung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und bedarf daher hier keiner weiteren Erläuterungen im einzelnen.
• Es genügt zu sagen, daß die Laufstabverspannung, soweit sie überhaupt erforderlich und vorgesehen ist, zwar Längsverschiebungen der Laufstäbe 5 gegenüber der Führungsschiene 1 verhindert, keinesfalls aber die Einstellung der Laufstäbe 5 mit ihren Laufbahnflächen 4 zu den Wälzkörpern 3 beeinträchtigt.
• In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Wälzkörper 3 Kugeln. Die Laufbahnflächen 4 der Laufstäbe 5 sind daher entsprechend dem Kugelradius der Wälzkörper 3 gekrümmt. Handelt es sich bei den Wälzkörpern 3 dagegen um beispielsweise zylindrische Rollen, so sind die Laufbahnflächen 4 Ebenen. In jedem Fall besitzen die Laufstäbe 5 aufgrund ihrer Laufbahnfläche 4 in Richtung der Mittelnormalen 7 zur Laufbahnfläche 4 einen im Vergleich zum Durchmesser ihres Kreisquerschnittes reduzierten Durchmesser, der in Fig. 5 mit Fig. 8 bezeichnet ist Die Laufstäbe 5 liegen in Führungsrichtung zumindest abschnittsweise in mit dem Laufstabbett 6 fluchtenden Aufnahmen 9. Diese Aufnahmen 9 werden im Ausführungsbeispiel durch im Vergleich zur Führungslänge sehr kurze Haltestücke 1Oa, lOb gebildet, die mit einem freien Spiel 12a, 12b in Aussparungen 12 a, 11 b der Führungsschienen 1 eingesetzt und gehalten sind. Ein weiteres, in der Zeichnung nicht dargestelltes Bewegungsspiel besteht zwischen den Laufstäben 5 und den Aufnahmen 9 selbst, so daß im Ergebnis das für die Einstellung der Laufstäbe 5 nach den Wälzkörpern 3 erforderliche Bewegungsspiel gewährleistet ist. Trotz dieses Bewegungsspieles umgreifen die Aufnahmen 9 die Laufstäbe 5 unter Freilassung ihrer Laufbahnfläche 4 über mehr als den halben Laufstabumfang bis auf eine gegenüber dem Kreisdurchmesser des Laufstabquerschnittes verengte Öffnung 13, deren Breite senkrecht zur Führungsrichtung größer als der reduzierte Laufstabdurchmesser 8 ist Das hat zur Folge, daß die Laufstäbe 5 in ihrer betriebsmäßigen Ausrichtung, wie sie beispielsweise F i g. 5 zeigt, nicht durch die verengte Öffnung 13 der Aufnahme 9 austreten können. Sie sind daher in der Aufnahme 9 gehalten. Werden dagegen, beispielsweise zu Montage- oder Wartungszwecken, die Laufstäbe 5 um ihre Achse über einen Winkel von etwa 90" gedreht, so liegen sie mit ihrem reduzierten Durchmesser 8 in Breitenrichtung der Aufnahmeöffnung 13 und können durch die Öffnung 13 in die Aufnahme 9 eingesetzt bzw. ihr entnommen werden.
• Im Rahmen der Erfindung besteht selbstverständlich die Möglichkeit, an jeweils einem der Haltestücke 10a, lOb beide Laufstäbe 5 derselben Führungsschiene zu halten.
• Besser aber ist die in den F i g. 1 bis 6 dargestellte Ausführungsform, bei der für jede Aufnahme 9 ein eigenes Haltestück iOa vorgesehen ist. Die Haltestücke 1Oa können sich dann unabhängig voneinander ausrichten und ermöglichen den Laufstäben 5 ein größeres Bewegungsspiel. Im einzelnen sind die Haltestücke 10a als zylindrische Bolzen ausgebildet, die geringfügig drehbar und verschiebbar in Bohrungen 11 a der Führungsschiene 1 eingesetzt sind, wobei die Bolzenachse im wesentlichen senkrecht zur Laufstabachse steht. Neben der in F i g. 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform, bei der die jeweils nur eine Aufnahme 9 besitzenden Bolzen 10a mit ihrer Achse senkrecht zu der die Achsen beider Laufstäbe 5 verbindenden Ebene stehen, besteht auch die Möglichkeit, die Bolzen in der Zeichnung mit horizontaler statt der dargestellten senkrechten Achsenlage anzuordnen. Im übrigen können die Bolzen 10a durch quer zur Bolzenachse in der Führungsschiene 1 geführte Stifte 14 gesichert werden, die in eine Rille 15 an der Bolzenumfangsfläche eingreifen. Diese Rille 15 ist im Querschnitt groß genug gestaltet, um den Bolzen 10a das gewünschte Bewegungsspiel 12b zu lassen. Insbes. die Fig. 4 und 6 lassen erkennen, wie durch gegenseitige Versetzung zweier Bolzen 10a die Möglichkeit geschaffen wird, beide Bolzen durch einen gemeinsamen Stift 14 zu sichern.
• Die F i g. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform, bei der die Haltestücke 10b in Form von in Führungsrichtung besonders schmalen Klammern ausgebildet sind.
• Das dargestellte Haltestück 10b besitzt zwei Aufnahmen 9 und ist mit einem zu beiden Aufnahmen 9 symmetrischen Fußteil 16 an der Führungsschiene 1 so befestigt, das geringfügige Dreh- und Verschiebungsmöglichkeiten des Haltestückes 10b bestehen. Das geschieht im Ausführungsbeispiel mittels eines lediglich bei 17 angedeuteten Nagels, einer Schraube oder eines Niets. Auch hier umgreift im übrigen jede Aufnahme 9 ihren Laufstab 5 unter Freilassung der Laufbahnfläche 4 über mehr als den halben Laufstabumfang, wozu das Haltestück 10b jeweils eine der Aufnahmen 9 bildende Backen 18 und ein zu den Backen symmetrisches Widerlager 19 besitzt. Die Durchtrittsöffnung 13 zwischen den Backen ist wiederum enger als der Kreisdurchmesser des Laufstabquerschnittes, jedoch weiter als der durch die Laufbahnfläche reduzierte Laufstabdurchmesser. Die Backen 18 können auch als elastisch nachgiebige Federbacken ausgebildet sein.
• Die Fig. 9 und 10 schließlich zeigen den Fall einer Kupplung mehrerer Laufstababschnitte 5', 5", beispielsweise im Falle besonders großer Führungslängen. Die Laufstababschnitte 5', 5" sind bei 21', 21" innerhalb jeweils einer Aufnahme 9 gestoßen, wobei die Aufnahme 9 die Stoßstelle 21', 21" in Führungsrichtung nach beiden Laufstababschnitten 5', 5" hin übergreift.
• Im Ausführungsbeispiel bedeutet dies, daß der Bolzendurchmesser eine genügende Überlappung der aneinanderstoßenden Laufstabenden bietet. Muß zugleich auch die Führungsschiene aus mehreren Schienenabschnitten 1', 1", wie bei 20 gestoßen werden, so empfiehlt es sich, für beide Laufstäbe beidseits des Schienenstoßes 20 je eine Aufnahme 9 vorzusehen und den Stoß 21' des einen Laufstabes auf der einen Seite, den Stoß 21" des anderen Laufstabes auf der anderen Seite des Schienenstoßes 20 anzuordnen.
• In allen beschriebenen Fällen ist das den Laufstäben 5 von ihren Aufnahmen 9 gelassene Bewegungsspiel so groß, daß sich die Laufstäbe in ihrer Lage den Wälzkörpern 3 entsprechend einstellen können. Erst jenseits dieses Bewegungsspieles erfüllen die Aufnahmen 9 ihre Haltefunktion für die Laufstäbe 5 und verhindern, daß sich die Laufstäbe von ihrem Laufstabbett 6 abheben können.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Linearführung, insbes. Geradführung, mit einem Paar parallellaufender Führungsschienen und mit zwischen den Führungsschienen eingelegten Wälzkörpern, die sich an Laufstäben abwälzen, die parallel zueinander zu je zwei an jeder Führungsschiene in einem Laufstabbett angeordnet sind, Laufbahnen für die Wälzkörper bildende Laufbahnflächen bei im übrigen kreisrunder Querschnittsform aufweisen und in Richtung der Mittelnormalen ihrer Laufbahnfläche einen reduzierten Durchmesser besitzen, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die Laufstäbe (5) zumindest abschnittsweise in mit dem Laufstabbett (6) fluchtenden Aufnahmen (9) liegen, die den Laufstäben (5) ein für ihre Einstellung nach den Wälzkörpern (3) ausreichendes Bewegungsspiel erlauben und die Laufstäbe (5) unter Freilassung ihrer Laufbahnfläche (4) über mehr als den halben Laufstabumfang bis auf eine gegenüber dem Kreisdurchmesser des Laufstabquerschnittes verengte Öffnung (13) umschließen, deren Breite senkrecht zur Führungsrichtung größer als der reduzierte Laufstabdurchmesser (8) ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufnahmen (9) in im Vergleich zur Führungslänge kurzen Haltestücken (1Oa, 10b) befinden, die mit Spiel in Aussparungen (lla, llb) der Führungsschienen (1, 1', 1") eingesetzt und gehalten sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Aufnahme (9) ein eigenes Haltestück (1Oa) vorgesehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestücke (1Oa) als zylindrische Bolzen ausgebildet sind, die mit zur Laufstabachse senkrechter Bolzenachse geringfügig drehbar und verschiebbar in Bohrungen (lla) der Führungsschienen (1, 1', 1") eingesetzt sind.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils nur eine Aufnahme (9) besitzenden Bolzen (lOa) mit ihrer Achse senkrecht zu der die Achsen beider Laufstäbe (3) einer Führungsschiene (1, 1', 1") verbindenden Ebene stehen.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (lOa) durch quer zur Bolzenachse in der Führungsschiene (1, 1', 1") geführte, in eine Rille (15) an der Bolzenumfangsfläche eingreifende Stifte (14) gesichert sind.
7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Aufnahme (9) zwei Laufstababschnitte (5', 5") aneinanderstoßen und die Aufnahme (9) die Stoßstelle (21', 21") in Führungsrichtung nach beiden Laufstababschnitten hin übergreift.

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur T,inearführung, insbes. Geradführung, mit einem Paar parallellaufender Führungsschienen und mit zwischen den Führungsschienen eingelegten Wälzkörpern, die sich an Laufstäben abwälzen, die parallel zueinander zu je zwei an jeder Führungsschiene in einem Laufstabbett angeordnet sind, Laufbahnen für die Wälzkörper bildende Laufbahnflächen bei im übrigen kreisrunder Querschnittsform aufweisen und in Richtung der Mittelnormalen ihrer Laufbahnfläche einen reduzierten Durchmesser besitzen.

   Vorrichtungen dieser Art sind vielfach bekannt und besitzen den wesentlichen Vorteil, daß die Laufstäbe sich frei zu den Wälzkörpern einstellen und diesen dadurch eine fast theoretische ideale Abwälzbahn bieten können. Die sonst zur Herstellung einwandfreier Wälzkörper-Laufbahnen erforderliche aufwendige Bearbeitung der Führungsschienen wird dadurch vermieden. Das setzt allerdings voraus, daß die Laufstäbe mit dem für die Einstellung zu den Wälzkörpern erforderlichen Bewegungsspiel an den Führungsschienen angeordnet sind. Dazu sind bei den bekannten Vorrichtungen die Laufstäbe lose in das Laufstabbett der Führungsschiene eingelegt. Jedoch führt dies dann zu Schwierigkeiten, wenn aufgrund der Einbau- und Betriebslage, insbes. bei langen Führungswegen ein Durchhängen der Laufstäbe oder im Zusammenwirken von langen Führungswegen und hohen Arbeitsgeschwindigkeiten oder hohen Anfahr- und Bremsbeschleunigungen ein sog. Laufstabflattern auftreten kann, das sich in Form einer mehr oder weniger gedämpften Wanderwelle zeigt. Diese Erscheinungen können zu ernsten Betriebsstörungen Anlaß geben; ein Durchhängen der Laufstäbe erschwert darüber hinaus die Montage- und Wartungsarbeiten an solchen Führungen.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Führungsvorrichtung der eingangs genannten Art die Laufstäbe so in ihrem Laufstabbett an der Führungsschiene zu halten, daß zwar die Einstellung der Laufstäbe zu den Wälzkörpern nicht beeinträchtigt wird, die Laufstäbe aber dennoch daran gehindert werden, sich nennenswert aus ihrem Bett an der Führungsschiene abzuheben oder auszutreten, so daß ein Durchhängen der Laufstäbe und insbes. das sog.

   Laufstabflattern bei langen Führungswegen verhindert wird.

   Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Laufstäbe zumindest abschnittsweise in mit dem Laufstabbett fluchtenden Aufnahmen liegen, die den Laufstäben ein für ihre Einstellung nach den Wälzkörpern ausreichendes Bewegungsspiel erlauben und die Laufstäbe unter Freilassung ihrer Laufbahnfläche über mehr als den halben Laufstabumfang bis auf eine gegenüber dem Kreisdurchmesser des Laufstabquerschnittes verengte Öffnung umschließen, deren Breite senkrecht zur Führungsrichtung größer als der reduzierte Laufstabdurchmesser ist.