DE2812034A1 - Geradfuehrung fuer ein maschinenteil - Google Patents
Geradfuehrung fuer ein maschinenteilInfo
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
- F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
Landscapes
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Description
- Geradführung für ein Maschinenteil
- Die Erfindung betrifft eine Geradführung für ein Maschinenteil, die aus einer Führungsschiene, deren Laufflächen in einem Winkel von 45 bis 900 zueinander liegen, und einem darauf laufenden, im wesentlichen L-förmigen Lagerträger besteht, der auf mindestens einem Schenkel einen Rollenumlauf aufweist.
- Durch die schweizwerische Patentschrift 494 902 ist ein Wälzlager zur geradlinigen Führung eines Maschinenteiles bekannt, das eine endlose Umlaufbahn für Wölzrollen besitzt, wobei diese Umlaufbahn in einem Lagerkörper zwei gegenüberliegend parallel angeordnete, nutförmige Laufbahnen und an deren Enden anschließende, halbkreisförmig gekrümmte, geschlossene Umlenkbahnen aufweist. Dabei sind in einer Ebene quer zur Ebene der beiden Laufbahnen im Lagerkörper zwei weitere gegenüberliegende parallel angeordnete, nutartige Laufbahnen für Wälzrollen vorgesehen, an deren Enden Umlenkbahnen anschließen. Der Lagerkörper kann - von der Stirnseite gesehen - ein Winkelprofil aufweisen und die parallelen Laufbahnen der endlosen Umlaufbahnen sind jeweils in einem Winkelschenkel in Längsrichtung des Winkelprofils verlaufend ausgebildet.
- Dieser L-förmige Lagerträger wird bei dem Rollenumlauf von der Schiene aus belastet. Diese Belastung erzeugt mit dem Hebelarm von der Auflage der Rollen 9b bis zum Angriffspunkt der Last ein Biegemoment, dessen Maximum im Bereich des Kernes des Rollenumlaufs 10a wirksam ist. Dieses Biegemoment bewirkt ein starkes Aufbäumen der Tragplatte, auf der der Rollenumlauf 9b abläuft. Das Aufbäumen ist deshalb besonders groß, weil der Tragkörper 18 gerade im Bereich des größten Biegemoments den kleinsten Querschnitt aufweist.
- Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Schwachstelle eines Geradführungstragkörpers zu vermeiden.
- Diese Aufgabe wird bei einer Geradführung der eingangs beschriebenen Gattung mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Mitteln und Maßnahmen gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Hiermit wird erreicht, daß das maximale Biegemoment in einem Bereich wirksam wird, der aufgegledert ist in eine im wesentlichen auf Zug und eine im wesentlichen auf Druck beanspruchte Zone, wobei der Rollenrücklauf des Rollenumlaufs zwischen diesen beiden Zonen hindurchgeführt ist. Diese Aufgliederung bewirkt eine im Vergleich zu dem in Anspruch genommenen Bauraum optimale Steifigkeit, da die Bereiche der höchsten Biegespannung weit auseinander gelegt sind, d.h. das Gesamt-Trägheitsmoment dieses Abschnitts wird besonders groß. Dagegen ist der Bereich ohne Werkstoff, in dem die Rollen zurücklaufen, für die Steifigkeit ohne Bedeutung, da dort die neutrale Faser liegt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung, der durch die Aufgliederung des Umgriffs in eine Druckzone und eine Zugzone erzielt wird, liegt darin, daß man z.B. durch Beilagen oder durch unterschiedliche Größen der in der Druckzone benutzten Bauteile die Vorspannung des umgreifenden Führungselements oder Lagers leicht einstellen oder nachjustieren kann. Zudem kann durch die Beilagbleche, insbesondere im Bereich der Druckzone, die Verformung aller Bauteile so gesteuert werden, daß die in Kontakt befindlichen Flächen der Lagerung gegenüber der Schiene unter einem möglichst gleichmäßigen Flächendruck stehen, d.h. sie nicht durch die Verformung gegeneinander verkantet werden.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind im folgenden anhand einiger Ausführungsbeispiele näher beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. Dabei sind der Übersichtlichkeit wegen in den Figuren Teile mit gleicher Funktion mit denselben Bezugszahlen versehen.
- Figur 1 zeigt den Schnitt durch die erfindungsgemäße Geradführung; Figur 2 zeigt einen Schnitt nach der Linien A - B gemäß Figur 1; Figur 3 zeigt den Schnitt durch eine andere Ausführungsform mit U-förmigem Umgriff; Figur 4 zeigt eine ähnliche Anordnung wie in Figur 3, jedoch mit einem Umgriff, mit dem in beiden linearen Freiheitsgraden in beiden Richtungen Kräfte an der Führungsschiene aufgenommen werden.
- Gemäß den Figuren ist der Lagerträger 3, der an den Laufflächen der Führungsschiene 2.läuft, im wesntlichen L-förmig ausgebildet und trägt an jedem Schenkel 8, 9 einen Rollenumlauf 5. Die Führungsschiene kann in üblicher Weise an einem Maschinengestell 1 befestigt sein. Um die Verformung des Lagerträgers unter der auf die Lager 5 einwirkenden Kraft P klein zu halten, wird die Schraube 10 in diesen Bereich verlegt und der Rollenumlauf 5 selbst in den Kraftfluß einbezogen und die Abstutzung erfolgt durch ein weiteres Element 16, sei es eine Druckplatte oder ein Bestandteil des Umgriffs, wodurch eine Zone des Zugs und eine Zone des Drucks im Bereich des größten Biegemoments gebildet wird. Der Lagerträger 3 kann mit Gleit-Wäls oder Wälz-Wälz-Lagern ausgerüstet sein, wobei die Führungen in diesem Fall rechtwinklig zueinander stehen.
- Die erfindungsgemäße Baueinheit weist im wesentlichen L-förmige Gestalt auf, wobei ein Schenkel des L an dem Maschinenteil 8 oder an einem weiteren gleichartigen Element 3a zur Bildung eines vollständigen Umgriffs befestigt ist.
- Obwohl die Lagerflächen der Führungsschiene 2 und demgemäß auch die Lager 5 in einem Winkel zwischen 45 und 900 zueinander liegen können, ist die Erfindung bevorzugt an solchen Ausführungsbeispielen gezeigt, bei denen die Lagerflächen im Winkel von 900 zueinander liegen, weil diese Ausführungsform technologisch am einfachsten herstellbar ist.
- Jedoch kann des erfindungsgemöße Prinzip der Versteifung der Lagerträger 3 und der Erzeugung der Vorspannung mit gleichem Erfolg bei allen anderen praktizierbaren Winkeln angewendet werden.
- In Figur 2 ist der Schnitt nach der Linie A - B gemäß Figur 1 dargestellt. Der Rollenumlauf 5 liegt mit der Lastzone L an der Lauffläche 2a der Führungsschiene 2 an. Die Schrauben 10 verlaufen innerhalb des Rollenumlaufs 5, also zwischen der Lastzone L und der Rücklaufzone 13, in der Mitte des Kerns 19 des Rollenumlaufs, während die außerhalb des Rollen umlaufs vorgesehenen Schrauben 10c zweckmäßigerweise so nahe wie möglich an die Lauffläche 2a der Führungsschiene gesetzt werden.
- Das vom Rollenumlauf 5 in bezug auf die Führungsschiene 2 jenseits liegende druckbelastbare Bauelement 16 liegt in der Zone des Druckes und die Ebene der Schrauben liegt in der Zone des Zugs, wodurch der Rollenrücklauf 13 im wesentlichen in der neutralen Faser liegt. Nach Figur 1 kann das im Stützbereich liegende druckbelastbare Bauelement 16 einstückig sein mit dem Nachbarteil, es kann aber auch als getrennte Druckplatte 16a, 16b gemäß den Figuren 3 und 4 ausgebildet sein Ebenso kann der Kern 19 des Rollen umlaufs 5 einstückig mit dem Nachbarteil 8 oder 9 sein. Es ist sogar möglich, daß der Zugbereich und der Druckbereich einstückig mit dem Nachbarteil ist, wobei lediglich die Schrauben 10 durch den Zugbereich dieses Bauteiles gehen.
- Bei der Ausführungsform nach Figur 3 ist der L-förmige Lagertrdger 3 durch einen Fortsatz 8a ergänzt,der aus der L-Form eine U-Form entstehen läßt, bei dem aber in dem hoch beanspruchten Teil des Umgriffs das auf Druck beanspruchte Teil als Keilplatte 16b ausgebildet ist, deren Stellung durch Schrauben 17 eingestellt und gesichert wird.
- Bei der Ausführungsform nach Figur 4 ist erkennbar, daß an dem L-förmigen Lagerträger 3 der auf Zug beanspruchte Teil von der Schraube 10 durchstoßen ist und das Gewindeloch 10a zugleich zur Befestigung des gesamten Bauteils der beiden Tragkörper an der Maschine selbst dient.
- Das auf Druck beanspruchte Bauteil 16a ist formschlüssig eingefügt, wodurch alle zusammenwirkenden Einzelteile mit geraden und rechtwinklig zueinander stehenden Flächen ausgeführt werden können. Des weiteren zeigt Figur 4 die Zusammenfügung von zwei Baueinheiten 3 und 3a der beschriebenen Art zu einem Gesamtumgriff, wobei alle vier Flächen der Führungsschiene 2 als Laufbahn dienen und die einander gegenüber liegenden Lager oder Rollenumiäufe 5, 5a, 5b gegeneinander verspannt werden können und somit eine spielfreie Lagerung in jeder Richtung gewährleistet ist.
- Mit einem Umgriff nach Figur 4 ist es möglich, an dem Umgriff 3, 3a nicht ein Maschinenteil, sondern eine rechtwinklig zu der Schiene 2 des Umgriffs verlaufende weitere Führungsschiene zu befestigen, auf der wiederum ein weiterer Umgriff laufen kann, wodurch in einfacher Weise die Verschiebung des auf dem oberen, zuletzt genannten Umgriff befestigten Bauteils in beiden Richtungen möglich wird, wodurch aus den erfindungsgemäßen Baueinheiten ein vollständiger Kreuztisch herstellbar ist. Die Zusammenfügung der L-förmigen Tragkörper zu einem Umgriff kann auch derart erfolgen, daß beide Umgriffeinheiten so aneinander befestigt werden, daß sie zwei rechtwinklig zueinander stehende Schienen aufnehmen können. Wenn diese Konstruktion auf einer Seite einer Schiene zwei Mal und auf der anderen Seite nur zur Hälfte, d.h. derart, daß nur vertikale Kräfte aufnehmende Rollenumiäufe vorhanden sind, zusammen fügt, erhält man eine besonders einfach Ausführung eines Kreuztisches.
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Claims (10)
- Ansprüche: 1. Geradführung für ein Maschinenteil, bestehend aus der Laufschiene, deren Laufflächen in einem Winkel von 45 bis 900 zueinander liegen, und einem darauf laufenden, im wesentlichen L-förmigen Lagerträger, der auf mindestens einem Schenkel einen Rollenumlauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (10) zum Zusammenhalt des Lagerträgers (3) und/oder zu seiner Befestigung in einer Ebene zwischen der Schienenlauffläche (2a) und der Rücklaufzone des Rollenumlaufs (5) angeordnet sind und daß - von der Führungsschiene (2) aus gesehen - jenseits der Ebene des Rollenrücklaufs (13) ein druckbelastbares Bauelement (16) vorgesehen ist.
- 2. Geradführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerträger (3) im wesentlichen aus zwei Teilen gebildet ist, von denen jeder eines der Lager (5) trägt, von denen eines ein Gleitlager oder ein hydrostatisches Lager ist.
- 3. Geradführung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß (19) die Schrauben (10) durch den Kern des Rollenumiaufs (5) im Lagerträger (3) derart hindurchgeführt sind, daß der Kern (19) des Rollenumlaufs (5) unter Druckvorspannung setzbar ist.
- 4. Geradführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrungen (10a) für die Schrauben (10) frei durchgehend ausgeführt sind und der freie Gewindeteil zur Befestigung des Lagerträgers (3) am benachbarten Bauteil (4) dient.
- 5. Geradführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das druckbelastbare Bauelement als Einzelteil ausgeführt ist.
- 6. Geradführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das druckbelastbare Bauelement (16) kraftschlüssig mit den Anschlußflächen verbunden ist.
- 7. Geradführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das druckbelastbare Bauelement (16a) formschlüssig mit den Anschlußflächen verbunden ist.
- 8. Geradführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das druckbelastbare Bauelement (16b) an seinen Anlageflächen (16c) keilförmig ausgebildet und einstellbar ist.
- 9. Geradführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der L-förmige Lagerträger (3) an ein ebenfalls ein Lager (5a) tragendes Führungselement (8) angebracht ist.
- 10. Geradführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei L-förmige Lagerträger (3, 3a) so zusammengefügt sind, daß bei einer vier Flächen aufweisenden Führungsschiene (2) alle Laufbahnen benutzt werden und die einander gegenüberliegenden Lager (5) gegeneinander verspannt sind.
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1978
- 1978-03-18 DE DE19782812034 patent/DE2812034A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INA WAELZLAGER SCHAEFFLER KG, 8522 HERZOGENAURACH, |
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