DE4206754A1 - Fuehrungssystem fuer linear bewegliche elemente - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Führungssystem für linear beweg­ liche Elemente nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche Führungssysteme haben Führungsschienen, auf denen je­ weils ein Laufwagen mit Wälzkörpern verschiebbar geführt ist. Auf den Laufwagen beider Führungsschienen ist ein Träger oder dergleichen befestigt, der seinerseits mit einer Gewindespindel oder dergleichen angetrieben wird. Zur Befestigung sind die Führungsschienen mit sie von oben nach unten durchsetzenden Öff­ nungen versehen, durch welche die Befestigungselemente ge­ steckt werden. Sie werden in entsprechende Gewindebohrungen des Maschinenbettes geschraubt. Die Schraubenköpfe liegen versenkt in der Oberseite der Führungsschienen. Da die Schrau­ benköpfe an der Oberseite der Führungsschienen frei zugänglich sind, müssen sie mit speziellen Abdeckkappen abgedeckt werden. Damit die Laufwagen einwandfrei auf den Schienen verfahren werden können, ist eine saubere und ebene Oberseite der Führungsschienen erforderlich. Die Laufwagen sind aus diesem Grunde mit Schmutzabstreifern versehen, die auf der Führungs­ schiene befindlichen Schmutz abstreifen. Da in der Oberseite der Führungsschienen die Abdeckkappen versenkt liegen, können sich dort Schmutzteilchen sammeln, die nicht von den Schmutz­ abstreifern entfernt werden können.

Um die Führungsschienen einwandfrei zu positionieren, werden Klemmleisten vorgesehen, die die Führungsschienen gegen die zugehörigen Gegenflächen drücken und am Maschinenbett ange­ schraubt werden. Diese Klemmleisten stellen zusätzliche Bau­ teile dar, die in einem gesonderten Arbeitsgang montiert werden müssen. Der Montageaufwand ist dadurch hoch. Anstelle von Klemmleisten sind auch Keilleisten bekannt, die am Maschi­ nenbett befestigt werden und infolge Keilwirkung die ent­ sprechende Führungsschiene gegen ihre zugehörige Gegenfläche drücken. Auch hier ist ein erheblicher Montageaufwand erforder­ lich. Zudem sind die Keilleisten zusätzliche Bauteile, welche das Führungssystem verteuern. Außerdem müssen Befestigungs­ gewinde für die Befestigungsschrauben der Klemmleisten oder Keilleisten vorgesehen werden.

Es sind auch Führungssysteme bekannt, bei denen die Führungs­ schienen von unten geschraubt werden. Die Anlageflächen für die Befestigungsschraubenköpfe lassen sich nur in einem auf­ wendigen Rücksenkvorgang herstellen, weil die Anlageflächen von der Unter- bzw. Rückseite des Maschinenbettes nicht oder nur schlecht zugänglich sind. Außerdem sind diese Schrauben zur Montage schlecht oder gar nicht zugänglich. Zur Positio­ nierung der Führungsschienen sind auch bei dieser Befestigungs­ lösung Klemmleisten oder Keilleisten notwendig.

Bei beiden Arten von Führungssystemen ist infolge der Zer­ klüftung der Maschinenbettoberfläche durch die Keilleisten oder Klemmleisten ein Abschieben der Späne nur ungenügend möglich.

Zur Vermeidung dieses Problems ist es auch bekannt, das ge­ samte Führungssystem mit Teleskopblechen abzudecken. Sie be­ nötigen im zusammengeschobenen Zustand einen in die Maschinen­ bettlänge eingehenden zusätzlichen Platz und sind teuer. Auf den zusammengeschobenen Teleskopblechen bleiben die Späne liegen und lassen sich nur manuell entfernen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Führungssystem so auszubilden, daß die Führungsschienen in kurzer Zeit und ohne Einsatz zusätzlicher Bauteile kosten­ günstig und lagegenau montiert werden können und daß die auf das Maschinenbett fallenden Späne automatisch vom linear beweglichen Element abgeschoben werden können.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Führungssystem er­ findungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Führungssystem werden die Befestigungs­ elemente von unten in die Führungsschienen eingesetzt. Dadurch sind an der Oberseite der Führungsschiene keine Bohrungen und dergleichen vorhanden, die nach dem Einbau abgedeckt werden müßten. Infolge der glatten Oberseite können die Führungs­ schienen optimal während des Einsatzes gereinigt werden. Da die Achse der Befestigungselemente spitzwinklig zur Längs­ mittelebene der Führungsschienen liegt, werden die Führungs­ schienen durch die Befestigungselemente fest gegen ihre Gegen­ flächen am Maschinenbett gedrückt. Darum sind zusätzliche Bau­ teile, wie Klemmleisten oder Keilleisten, nicht erforderlich. Durch die schräg liegenden Befestigungselemente werden die Führungsschienen lagegenau positioniert. Dadurch können die Führungsschienen innerhalb kürzester Zeit montiert werden. Wegen des Fehlens von zusätzlichen Positionierteilen ist das erfindungsgemäße Führungssystem außerdem auch sehr kosten­ günstig. Infolge der fehlenden Positionierteile ergibt sich eine glatte Maschinenbettoberseite, die durch das linear be­ wegliche Element automatisch von den Spänen gereinigt werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen darge­ stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht ein erfindungsgemäßes Führungssystem mit zwei Führungs­ schienen für einen Träger,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung und teilweise im Schnitt ein Befestigungselement des Führungssystems gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht längs der Linie III-III in Fig. 2.

Das in Fig. 1 dargestellte Führungssystem hat zwei zueinander parallele Führungsschienen 1 und 2, die auf einem Maschinen­ bett 3 längs dessen Längsseiten mit Befestigungselementen 4 und 5 befestigt sind. Auf den Führungsschienen 1 und 2 ist jeweils mindestens ein Laufwagen 6 und 7 verfahrbar, der je­ weils mit (nicht dargestellten) Wälzkörpern auf den Seiten­ flächen der Schienen 1, 2 geführt ist. Auf den Laufwagen 6, 7 ist ein Träger 8 befestigt, auf dem Werkstücke, Werkzeuge und der­ gleichen befestigt werden können. Der Träger 8 erstreckt sich im Bereich zwischen den beiden Führungsschienen 1, 2 bis nahe an das Maschinenbett 3. An der einen Seite des Trägers 8 ist eine Klemmleiste 30 befestigt (Fig. 1), die den Laufwagen 7 seitlich übergreift. Die beiden Führungsschienen 1, 2 sind in gleicher Weise am Maschinenbett 3 befestigt und spiegelbildlich zueinander angeordnet. Anhand der Fig. 2 und 3 soll im fol­ genden darum nur die Befestigung der Führungsschiene 2 im einzel­ nen erläutert werden.

Das Maschinenbett 3 hat mit geringem Abstand zur Längsseite zur Auflage der Führungsschiene 2 eine Auflage- und Ausricht­ fläche 9, die eben ist und auf der die Führungsschiene 2 mit einer entsprechend ebenen Auflagefläche 10 aufliegt. An die Ausrichtfläche 9 schließt rechtwinklig eine Ausrichtfläche 11 an, an der die Führungsschiene 2 mit einer entsprechenden Anlage­ fläche 12 anliegt. Wie Fig. 2 zeigt, liegt die Anlagefläche 12 und damit die Ausrichtfläche 11 parallel zur benachbarten Längs­ seite 13 des Maschinenbettes 3. Die Ausrichtfläche 9 liegt erhöht in bezug auf die Oberseite 14 des Maschinenbettes 3. Die Ausricht­ fläche 11 schließt an das der Außenseite 13 des Maschinenbettes 3 zugewandte Ende der Ausrichtfläche 9 an. Die Längs- bzw. Außenseite 13 des Maschinenbettes 3 geht stumpfwinklig in eine Schrägfläche 15 über, welche die Längsseite 13 mit einer parallel zu ihr verlaufenden, nach innen versetzten Außenseite 16 des Maschinenbettes 3 verbindet. Von der Außenseite 16 steht recht­ winklig der Boden 17 einer Wasserrinne 18 ab, die außenseitig von einem parallel zur Außenseite 16 liegenden Rand 19 begrenzt wird. Dieser Rand 19 liegt außerhalb der Verlängerung der Längs­ seite 13 des Maschinenbettes 3.

Die Führungsschiene 2 wird mit den Befestigungselementen 5 auf der Ausrichtfläche 9 des Maschinenbettes 3 befestigt. Die Befestigungselemente 5 sind Schrauben, die mit Abstand längs der Führungsschiene 2 vorgesehen sind. Für den Durch­ tritt des Befestigungselementes 5 ist das Maschinenbett 3 mit entsprechenden Durchgangsöffnungen 20 versehen, die in die Schrägfläche 15 und in die Ausrichtfläche 9 des Maschinen­ bettes 3 münden. Die Achse 21 der Durchtrittsöffnungen 20 liegt unter einem spitzen Winkel α zur Längsmittelebene 22 der Führungsschiene 2. In die Auflagefläche 10 der Führungs­ schiene 12 mündet eine als Sackloch ausgebildete Gewinde­ bohrung 23, die bei montierter Führungsschiene eine Verlänge­ rung der entsprechenden Durchtrittsöffnung 20 des Maschinen­ bettes 3 bildet. Die Achse 21 der Durchtrittsöffnung 20 und damit auch der Schraube 5 liegt senkrecht zur Schrägfläche 15 des Maschinenbettes 3. Wie Fig. 1 zeigt, erstrecken sich die Befestigungselemente 4 und 5 an den beiden Längsseiten von ihrem Kopf 24 aus konvergierend zueinander. Durch diese Schräglage der Befestigungsschrauben 4, 5 in bezug auf die Längsmittelebene 22 der jeweiligen Führungsschiene 1, 2 wird erreicht, daß die Führungsschiene beim Anziehen der Befestigungsschraube 4, 5 nicht nur gegen die Ausrichtfläche 9, sondern gleichzeitig auch gegen die senkrecht dazu liegende Ausrichtfläche 11 gezogen bzw. gedrückt wird. Auf diese Weise kann lediglich durch Anziehen der Befestigungselemente 4, 5 die Führungsschiene 1, 2 einwandfrei ausgerichtet werden, ohne daß hierzu zusätzliche Bauteile, wie Keile, Andrück­ schrauben oder Montagehilfsmittel notwendig sind.

Die Geradheit der Führungsschiene 1, 2 wird durch die Genauig­ keit der beiden Ausrichtflächen 9 und 11 des Maschinenbettes 3 bestimmt. Durch die schräg liegenden Befestigungselemente 4, 5 werden die Führungsschienen 1, 2 fest gegen diese Aus­ richtflächen 9, 11 gezogen, so daß eine einwandfreie Anlage der Führungsschienen sichergestellt ist.

Zur Abstützung des Kopfes 24 der Befestigungselemente 4, 5 dient jeweils ein Unterlegteil 25, das teilkreisförmigen Querschnitt hat (Fig. 3). Die Unterlegteile 25 greifen in teilzylindrische Vertiefungen 26 ein, die in der Schräg­ fläche 15 des Maschinenbettes 3 vorgesehen sind. Wie Fig. 2 zeigt, erstrecken sich diese Vertiefungen 26 bis zur Längs­ seite 13. Die Unterlegteile 25 liegen mit ihrer gekrümmten Fläche ganzflächig an der teilzylindrischen Wandung der Ver­ tiefungen 26 an. Die Unterlegteile 25 liegen mit ihrer ebenen Auf­ lageseite 27 außerhalb der Vertiefungen 26. An den Auflage­ seiten 27 liegen die Köpfe 24 der Befestigungselemente 4, 5 an. Die Unterlegteile 25 sind mit Durchtrittsöffnungen 28 für die Befestigungselemente 4, 5 versehen. Der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen 28 sowie auch der Durchtrittsöff­ nungen 20 des Maschinenbettes 3 ist geringfügig größer als der Durchmesser der Befestigungselemente 4, 5, so daß sie mühelos durch diese Durchtrittsöffnungen gesteckt werden können. Aufgrund der im Querschnitt teilkreisförmigen Aus­ bildung des Unterlegteils 25 und der teilzylindrischen Aus­ bildung der Vertiefung 26 ist eine genaue Ausrichtung der Befestigungsschrauben 4, 5 beim Einschrauben in die Führungs­ schienen 1, 2 gewährleistet. Die Krümmungsachse des Unterleg­ teils 25 liegt senkrecht zur Achse 21 des Befestigungselementes 4, 5.

Die teilzylindrischen Vertiefungen 26 lassen sich einfach an der Schrägfläche 15 des Maschinenbettes 3 anbringen. Sie können verhältnismäßig klein ausgebildet sein, so daß das Maschinenbett 3 trotz der Vertiefungen 26 eine hohe Steifig­ keit hat. Insbesondere ist durch die teilzylindrischen Ver­ tiefungen 26 eine gut zugängliche Stirnbearbeitung am Maschi­ nenbett 3 möglich. Ein teures Rücksenken, wie es bei den be­ kannten Führungssystemen erforderlich ist, kann entfallen.

Die Ausrichtflächen 9 und 11 sind an der Oberseite des Maschinenbettes 3 frei zugänglich, so daß sie einfach bear­ beitet werden können. Infolge der Schräglage der Befestigungs­ elemente 4, 5 können die Führungsschienen 1, 2 einfach mon­ tiert und positioniert werden. Der bei der bekannten Befesti­ gung der Führungssysteme notwendige Aufwand zum Positionieren von zusätzlichen Bauteilen entfällt, wie die Montage von Keil­ leisten mit schräger Abstützfläche, das Einschrauben von An­ preßschrauben oder die Montage von Klemmleisten. Der Montage­ aufwand für das beschriebene Führungssystem ist sehr gering. Durch Anziehen der Befestigungselemente 4, 5 sind die Führungs­ schienen 1, 2 bereits montiert und positioniert; zusätzliche Maßnahmen sind nicht erforderlich. Da die Befestigungselemente 4, 5 von unten her durch die Durchtrittsöffnungen 20 im Maschinenbett 3 gesteckt werden, müssen diese Durchtritts­ bohrungen nicht abgedeckt werden. Im Bereich der Führungs­ schiene 1, 2 sind keine abzudeckenden Schraubenlöcher und der­ gleichen vorhanden. Die Führungsschienen 1, 2 decken in der Einbaulage die Durchtrittsöffnungen 20 des Maschinenbettes 3 ab. Die Oberseite 29 der Führungsschienen 1, 2 ist durch­ gehend geschlossen, da die Befestigungsschrauben 4, 5 von der Unterseite her in die Führungsschienen geschraubt werden. Infolge der beschriebenen Ausbildung ist die Kontur des gesamten Führungssystems und der Maschinenbettoberseite 14 geradlinig und glatt. Dadurch lassen sie sich hervorragend von Schmutz mittels Schmutzabstreifern und dergleichen einfach und zuverlässig säubern. Eine Führungsbahnabdeckung zum Abdecken des Führungssystems ist nicht notwendig. Dies hat den weiteren Vorteil, daß die Führungsschienen 1, 2 im Einsatz leicht visuell kontrolliert werden können. Da sich die Schrägfläche 15 von der Längsseite 13 des Maschinenbettes aus in Richtung auf die Maschinenbettmitte erstreckt, können die Schraubenköpfe 24 so angeordnet sein, daß sie nicht seitlich über die Längsseite 13 des Maschinenbettes ragen. Auch die Unterlegteile 25 ragen nicht über die entspre­ chende Längsseite 13 vor.

Claims (17)

1. Führungssystem für linear bewegliche Elemente, mit mindestens einer, vorzugsweise zwei zueinander parallelen Führungsschienen, die mit Anlageflächen an Gegenflächen eines Maschinenbettes anliegt und mit Befestigungselementen am Maschinenbett befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (20) der Befesti­ gungselemente (4, 5) unter einem spitzen Winkel (α) zur Längsmittelebene (22) der Führungsschiene (1, 2) liegt, und daß die Befestigungselemente (4, 5) von unten in die Führungsschiene (1, 2) ragen.

2. Führungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschiene (1, 2) zwei maschinenbettseitige, winklig zueinander liegende Gegenflächen (9, 11) zugeordnet sind.

3. Führungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenflächen (9, 11) senkrecht zueinander liegen.

4. Führungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gegenflächen (9, 11) aneinander an­ schließen.

5. Führungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (4, 5) eine gegen die Gegenflächen (9, 11) gerichtete Kraft auf die Führungsschiene (1, 2) ausüben.

6. Führungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (4, 5) am Maschinenbett (3) abgestützt sind.

7. Führungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Befestigungselemente (4, 5) jeweils an einer Schrägfläche (15) des Maschinenbettes (3) abstützen.

8. Führungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Befestigungselemente (4, 5) über jeweils ein Unterlegteil (25) am Maschinenbett (3) abstützen.

9. Führungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterlegteil (25) teilkreisförmigen Querschnitt hat.

10. Führungssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Unterlegteil (25) in einer Vertiefung (26) des Maschinenbettes (3) liegt.

11. Führungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (26) in der Schrägfläche (15) des Maschinenbettes (3) liegt.

12. Führungssystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Vertiefung (26) bis zur Außenseite (13) des Maschinenbettes (3) erstreckt.

13. Führungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (26) teil­ zylindrisch ausgebildet ist.

14. Führungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterlegteil (25) mit seiner teilzylindrischen Außenseite an der teilzylindrischen Wandung der Vertiefung (26) flächig anliegt.

15. Führungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsachse der teilzylindrischen Außenseite des Unterlegteiles (25) senkrecht zur Achse (21) des zugehörigen Befestigungselementes (4, 5) liegt.

16. Führungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (4, 5) mit einem Kopf (24) an einer ebenen Auflageseite (27) des Unterlegteiles (25) anliegen.

17. Führungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen der Längsmittelebene (13) der Führungsschiene (1, 2) und der Achse (21) des jeweiligen Befestigungselementes (4, 5) zwischen etwa 25° und etwa 35° vorzugsweise um 30°, liegt.