DE29614378U1

DE29614378U1 - Führungsbuchse

Info

Publication number: DE29614378U1
Application number: DE29614378U
Authority: DE
Original assignee: JASCHKE WERKZEUGNORMALIEN GmbH
Current assignee: Jaschke Werkzeugnormalien De GmbH
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2006-08-21

Description

Führunqsbuchs e

Die Erfindung betrifft eine Führungsbuchse, bestehend aus einer Aufnahmebuchse mit einer inneren Gleitschicht.

Derartige Führungsbuchsen sind in der DE-GM 2 95 06 523 beschrieben. Sie werden insbesondere im Werkzeug-, Vorrichtungs- und Maschinenbau eingesetzt, um z. B. im Zusammenwirken mit Führungssäulen die bewegbaren Platten eines Stanz- oder Formwerkzeugs zu führen. Während die Aufnahmebuchse üblicherweise aus Stahl oder einer Aluminiumlegierung besteht, kann die innere Gleitschicht aus einer galvanisch aufgetragenen Schicht oder einer in die Aufnahmebuchse eingesetzten Innenbuchse aus z. B. Bronze, einer Aluminiumlegierung, Sintermetall oder einem anderen geeigneten Lagermaterial, ggf. mit Hohlräumen zur Aufnahme von Festschmierstoff, bestehen. Neben diesen Gleitführungen kommen insbesondere für kurze, schnelle Hübe mit verhältnismäßig geringen radialen Kräften und Kippmomenten Kugelführungsbuchsen zum Einsatz, bei denen ein Kugelkäfig axial beweglich zwischen der Aufnahmebuchse und der Führungssäule angeordnet ist. Da die Aufnahmebuchse in diesem Fall eine Lauffläche für die Kugeln bildet, muß sie gehärtet sein.

Bei Führungsbuchsen mit einer inneren Gleitschicht - darunter sollen hier auch solche Führungsbuchsen verstanden werden, bei denen der radial äußere Teil der Aufnahmebuchse aus demselben Material besteht wie die innere Gleitschicht, so daß diese, wie z. B. bei einer einteiligen Bronzebuchse, gegen den übrigen Teil der Buchse nicht abzugrenzen ist besteht diese im Hinblick auf die bezweckten Gleiteigenschaften aus einem verhältnismäßig weichen Material. Daraus erwächst die Gefahr der Beschädigung schon bei der Montage,

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d. h. beim Aufbringen der Führungsbuchse auf eine Führungssäule. Wegen der sehr genauen, engen Passung bereitet es normalerweise Schwierigkeiten, die Führungsbuchse genau in Flucht und ohne Verkanten auf das Ende der Führungssäule aufzuschieben. Es ist allgemein üblich, einen Hammer zu Hilfe zu nehmen und mit leichten Hammerschlägen nachzuhelfen, wenn sich eine Führungsbuchse während des Aufschiebens auf die Führungssäule verkantet. Dabei kommt es sehr oft an den Enden der Führungsbuchse zu Flächenpressungen, denen die weiche Gleitschicht nicht standhält. Es entstehen plastische Verformungen in der zuvor mit großer Präzision erzeugten inneren Lauffläche, die das Auswechseln der Führungsbuchse erforderlich machen.

Darüber hinaus ist die weiche Gleitschicht auch während des Betriebs gefährdet, wenn im Einzelfall aus Platzgründen die Führungsbuchse über das Säulenende hinaus fährt und mit jedem Hub der Maschine wieder auf die Säule aufgleiten muß, oder wenn während eines Arbeitshubs starke Seitenkräfte Kippmomente auf die Führung ausüben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Führungsbuchse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der unter Beibehaltung der guten Reibeigenschaften Beschädigungen der Gleitschicht durch Verkanten bei der Montage und während des Betriebs vermieden werden.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an wenigstens einem axialen Ende der Gleitschicht ein Zentrierring in die Aufnahmebuchse eingesetzt ist, der aus einem härteren Material als die Gleitschicht besteht, auf deren Seite im wesentlichen denselben oder einen minimal größeren Innendurchmesser hat als diese und sich axial nach außen trichterförmig erweitert.

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Der vorgeschlagene Zentrierring erfüllt seine zentrierende Funktion bei der Montage und bei einer Betriebsweise, wo die Führungsbuchse über das Säulenende hinausfährt. Da der Zentrierring aus härterem Material, &zgr;. &Bgr;. Stahl besteht, kann er die am Ende bzw. an den Enden der Bohrung der Führungsbuchse auftretenden erhöhten Flächenpressungen ohne Beschädigung aufnehmen. Weil der Zentrierring lediglich den Eingangsbereich der Bohrung der Führungsbuchse schützen muß, kann er schmal, d. h. axial kurz sein, so daß keine Gefahr besteht, daß er selbst verkantet. Auch die Gefahr des sog. "Fressens" besteht nicht, weil die eigentliche Gleitführung durch die Gleitschicht in der Führungsbuchse gebildet wird, die vorzugsweise bei gleichem Nenndurchmesser mit etwas engerer Passung erzeugt wird als die Bohrung im Zentrierring.

Für die Hersteller und Lieferanten sog. Werkzeugnormalien besteht das Problem, daß sie zu jedem standardisierten Führungssäulendurchmesser und jeder Länge eine sehr große Zahl von Varianten von Führungsbuchsen in dementsprechend kleinen Serien produzieren und auf Lager nehmen müssen. Üblicherweise werden zu jedem Durchmesser mindestens vier in der äußeren Form unterschiedliche Führungsbuchsen im Sortiment gehalten, nämlich zylindrisch glatte sowie Flansch-, Bund- und Breitflansch-Führungsbuchsen. Bereits wenn nur jeweils vier verschiedene innere Einsätze für unterschiedliche Anwendungsfälle gebraucht werden, z. B. ein Kugelkäfig, eine einfache Bronzebuchse, ein "Bronze-Feststoffschmiermittel-Einsatz und eine Gleitführungsbuchse aus einer Aluminiumlegierung, ergeben sich in der Kombination für jeden Führungssäulendurchmesser und jede Länge 16-verschiedene Führungsbuchsen.

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Um eine Führungsbuchse zu erhalten, die den erfindungsgemäßen Schutz im Endbereich der Bohrung besitzt und sich außerdem zur Systembildung und Reduzierung der Zahl der auf Lager zu haltenden Varianten eignet, ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Aufnahmebuchse aus gehärtetem Stahl besteht und die Gleitschicht durch eine darin befestigte Wechselbuchse gebildet ist, deren Wanddicke ebenso wie die größte Wanddicke des Rings gleich dem Kugeldurchmessers eines mit der gleichen Aufnahmebuchse für denselben Führungssäulendurchmesser zur Anwendung kommenden Kugelkäfigs einer Kugelführung ist. Eine solche Führungsbuchse hat den weiteren Vorteil, daß es keines besonderen Arbeitsvorgangs zur Vorbereitung der Aufnahmebuchse auf die darin einzusetzenden Zentrierringe bedarf. Diese können z. B. in gleicher Weise wie die Wechselbuchse in die Bohrung der Aufnahmebuchse eingeklebt werden. Unabhängig von der Ausbildung der Gleitschicht kann ein Zentrierring aber auch in einen erweiterten Bohrungsabschnitt in der Aufnahmebuchse eingesetzt sein, auch dann, wenn die Gleitschicht aus demselben Material besteht wir die Buchse insgesamt, also nur deren innersten Bereich darstellt.

Die oben erwähnte trichterförmige Ausbildung des Zentrierrings umfaßt sowohl konische als auch im Querschnitt gerundete Formen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 drei verschiedene Führungsbuchsen jeweils mit einem Zentrierring im Längsschnitt;

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Fig. 2 einen Zentrierring nach Fig. 1 in grösserera
Maßstab;

Fig. 3 eine Säulenführung mit Führungsbuchsen
nach Fig. 1 in einer Situation während
der Montage und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Säulenführung
beim Auftreten starker Seitenkräfte.

In Fig. 1 sind nebeneinander eine außen zylindrisch glatte Führungsbuchse 10, eine Bund-Führungsbuchse 12 und eine
Flansch-Führungsbuchse 14 dargestellt. Diese Führungsbuchsen bestehen jeweils aus einer äußeren Aufnahmebuchse 10', 12' bzw. 14' sowie einer in die Aufnahmebuchse eingeklebten Wechselbuchse 16, deren Wandstärke gleich dem Kugeldurchmesser
einer wahlweise bei gleichem Führungssäulendurchmesser zur Anwendung kommenden Kugelkäfigs ist. Somit können
bei gleichem Fuhrungssäulendurchmesser dieselben Aufnahmebüchsen wahlweise mit einem Kugelkäfig oder einer oder mehreren unterschiedlichen Wechselbuchsen, wie sie z. B. in
der DE-GM 295 06 523 beschrieben sind, zu einer großen
Vielfalt von Führungsbuchsen kombiniert werden.

Die Besonderheit der in Fig. 1 gezeigten Führungsbuchsen
besteht darin, daß jeweils an demjenigen Ende, mit welchem sie zuerst auf eine Führungssäule 18 {siehe Fig. 3) aufgeschoben werden, ein Zentrierring 20 gemäß Fig. 2 in die
Bohrung der Aufnähmebuchse 10', 12' bzw. 14' vor der Wechselbuchse 16 eingesetzt ist. Ein solcher Zentrierring hat
z. B. bei einem kleinsten Innendurchmesser von 30 mm einen Außendurchmesser von 4 0 mm und eine Höhe bzw. axiale Länge von 5 mm. Dabei beträgt die axiale Länge des äußeren,

trichterförmigen Bereichs &zgr;. B. 3 mm und die Länge des an die Wechselbuchse 16 angrenzenden Bereichs mit zylindrischer Bohrung gleichen Nenndurchmessers wie die Wechselbuchse 16 2 mm. Der halbe Spitzenwinkel der trichterförmigen, konischen Fläche beträgt im Beispielsfall 30°. Während der zylindrische Bohrungsabschnitts des Zentrierrings 20 vorzugsweise eine H8- oder H9-Bohrung ist, hat die Wechselbuchse 16 eine H4- oder H5-Bohrung, so daß die Führungsfunktion auf der Säule 18 in erster Linie von der Wechselbuchse 16 wahrgenommen wird, deren Material, z. B. Bronze, Aluminiumlegierungen oder Sintermetall in der Paarung mit der Führungssäule 18 aus Stahl geeignete Gleiteigenschaften aufweist.

Der Zentrierring 20 hat, wie in Fig. 3 und 4 anschaulich dargestellt ist, in erster Linie die Funktion, Beschädigungen der aus verhältnismäßig weichem Material bestehenden Wechselbuchse 16 in ihrem Endbereich bei nicht genau fluchtendem Aufschieben auf die Führungssäule 18 (Fig. 3) und bei starken Seitenkräften, die zu einem Verkanten der Führungsbuchse relativ zur Säule führen (Fig. 4) zu vermeiden. Bei der Montage leitet der trichterförmige Zentrierring 20 das Ende der Führungssäule 18 genau zentrisch in die Wechselbuchse 16 ein. Da der Zentrierring 20 aus einem harten Material, wie z. B. Stahl, besteht, ist die Gefahr, daß er beim Anstoßen gegen das Ende der Führungssäule 18 beschädigt wird, praktisch ausgeschlossen. Auch wenn es während der Montage 'oder des Betriebs zur Verkantung der Führungsbuchse relativ zur Führungssäule 18 kommt, nehmen die axial vor und ggf. gemäß Fig. 4 zusätzlich auch hinter der Wechselbuchse 16 in die Bohrung der Aufnahmebuchse 10' eingesetzten Zentrierringe 20 die in diesen Bereichen erhöhten Flächenpressungen auf.

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Die Erfindung ist vorstehend nur anhand von Ausführungsbeispielen verschiedener Führungsbuchsen mit jeweils einer
darin eingesetzten Gleitbuchse und wenigstens einem in dieselbe, durchgehende Bohrung der Aufnahmebuchse eingesetzten Zentrierring 2 0 beschrieben worden. Es versteht sich, daß
hierbei verschiedene Arten der Fixierung der Wechselbuchsen und Zentrierringe in den Aufnahmebuchsen in Frage kommen.
Die Wechselbuchsen und Zentrierringe können z. B. statt
eingeklebt auch eingepreßt oder mit der Aufnahmebuchse verschraubt werden. Hinsichtlich der Ausführung der bevorzugten
Klebeverbindung wird auf die DE-GM 2 95 06 523 Bezug genommen. Es ist anhand der gezeigten Ausführungsbeispiele
ohne weiteres vorstellbar, daß ein Zentrierring auch in einem gegenüber dem die Gleitbuchse 16 aufnehmenden Bohrungsabschnitt der Aufnahmebuchse im Durchmesser erweiterten
Bohrungsabschnitt sitzen kann. Wenn die Aufnahmebuchse eine innere Gleitschicht aus einer galvanisch aufgetragenen
Schicht besitzt, hat der den Zentrierring 20 aufnehmende
Bohrungsabschnitt der Aufnahmebuchse regelmäßig einen grösseren Durchmesser als der die Gleitschicht tragende Teil
der Bohrung.

Es versteht sich weiterhin, daß die Form des Zentrierrings
20 Abweichungen von dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel· gestattet. So kann beispieisweise der trichterförmige Abschnitt bis auf eine kleine Fase verkürzt und/oder gerundet sein.

Claims

Ansprüche

1. Führungsbuchse, bestehend aus einer Aufnahmebuchse {10', 12', 14') mit einer inneren Gleitschicht (16), dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem axialen Ende der Gleitschicht (16) ein Zentrierring (20) in die Aufnahmebuchse (10', 12', 14') eingesetzt ist, der aus einem härteren Material als die Gleitschicht (16) besteht, auf deren Seite im wesentlichen denselben oder einen minimal größeren Innendurchmesser hat wie diese und sich axial nach außen trichterförmig erweitert.

2. Führungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Aufnahmebuchse (10', 12', 14') aus gehärtetem Stahl besteht und die Gleitschicht durch eine darin befestigte Wechselbuchse (16) gebildet ist, deren Wanddicke ebenso wie die größte Wanddicke des Zentrierrings (20) gleich dem Kugeldurchmesser eines mit der gleichen Aufnahmebuchse für denselben Führungssäulendurchmesser zur Anwendung kommenden Kugelkäfigs einer Kugelführung ist.

3. Führungsbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung der Gleitschicht (16) eine H4- oder H5-Bohrung ist und die an die Gleitschicht anschließende Bohrung im Zentrierring (20) denselben Nenndurchmesser hat und eine H8- oder H9-Bohrung ist.

4. Führungsbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie an beiden axialen Enden der Gleitschicht (16) mit einem Zentrierring (20) versehen ist.

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5. Führungsbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (20) aus Stahl besteht.

6. Führungsbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (20) in die Aufnahmebuchse (10', 12', 14') eingeklebt ist.

7. Führungsbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (20) radial innen einen an die Gleitschicht (IG) angrenzenden zylindrischen Bohrungsabschnitt und einen sich daran anschließenden, sich nach außen erweiternden konischen oder im Querschnitt gerundeten Abschnitt aufweist.

8. Führungsbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (20) in einem im Querschnitt erweiterten äußeren Bohrungsabschnitt der Bohrung der Aufnahmebuchse (10', 12', 14') sitzt.

9. Führungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (16) aus demselben Material wie die Aufnahmebuchse (10', 12', 14') ingesamt besteht und übergangslos durch deren innersten Bereich gebildet ist.