DE4227604A1 - Waelzkontakt-linearfuehrungseinheit mit daempfungsmechanismus - Google Patents
Waelzkontakt-linearfuehrungseinheit mit daempfungsmechanismusInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wälzkontakt-Linearführungseinheit,
die sich als Führungseinheit für verschiedene Vorrichtungen
eignet, zum Beispiel für Hochpräzise-Bearbeitungsmaschinen
und Prüfvorrichtungen, insbesondere betrifft die Erfindung
eine Wälzkontakt-Linearführungseinheit mit einem Antivi
brations-Mechanismus.
Bekannte Wälzkontakt-Linearführungseinheiten enthalten
im allgemeinen eine Führungsschiene, einen verschieblich
auf der Führungsschiene gelagerten Schlitten und mehrere
Wälzkörper zwischen Führungsschiene und Schlitten, wodurch
ein Wälzkontakt zwischen Schiene und Schlitten erhalten
wird.
Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Typen derartiger
Wälzkontakt-Linearführungseinheiten. Beispielsweise ist
bei einem Typ ein Paar von inneren Führungsnuten auf
einander entgegengesetzten Seitenflächen der Führungs
schiene ausgebildet, während der im Querschnitt etwa
U-förmige Schlitten ein Paar äußere Führungsnuten auf
weist, von denen jeweils eine einer der inneren Führungs
nuten gegenüberliegt, wodurch ein Führungskanal gebildet
wird, in welchem die Wälzkörper zwischen Führungsschiene
und Schlitten angeordnet sind. Der Schlitten ist ver
schieblich umgekehrt auf der Führungsschiene, diese
überspreizend, gelagert. Da bei diesem Aufbau im Prinzip
kein Spiel zwischen der Führungsschiene und dem Schlitten
in seitlicher Richtung, senkrecht zur Längsachse der
Schiene, vorhanden ist, kann sich der Schlitten linear
mit hoher Genauigkeit entlang der Führungsschiene bewegen.
Der oben erläuterte Typ einer Wälzkontakt-Linearführungs
einheit ist möglicherweise für einige Anwendungsfälle nicht
geeignet, insbesondere dann, wenn erwünscht ist, daß der
Schlitten sich mit einem gewissen Hub in seitlicher oder
Querrichtung bewegen kann. Ein typisches Beispiel für
einen solchen Anwendungsfall ist die Anordnung von zwei
parallel angeordneten Führungsschienen, wobei die Schlitten
auf diesen zwei Schienen verschieblich gelagert sind und
ihrerseits an einem gemeinsamen Arbeitstisch befestigt
sind. Ein solches Beispiel ist in Fig. 5 dargestellt.
Beim Aufbau nach Fig. 5 ist an einer Unterlage ein
Paar Führungsschienen A und B fixiert. Die Führungsschiene
A hat etwa rechteckigen Querschnitt und besitzt ein Paar
innerer Führungsnuten an ihren einander abgewandten
Seitenflächen. Ein Schlitten mit etwa U-förmigem Querschnitt
ist auf der Führungsschiene A verschieblich gelagert und
besitzt ein Paar äußerer Führungsnuten, von denen jeweils
eine einer zugehörigen inneren Führungsnut gegenüberliegt,
wodurch jeweils ein Führungskanal gebildet ist. In dem
Führungskanal sind mehrere Wälzkörper angeordnet, um einen
Wälzkontakt zwischen der Führungsschiene A und ihrem zuge
hörigen Schlitten zu schaffen, damit diese Führungsschiene
A, der Schlitten und die Wälzkörper eine Wälzkontakt-
Linearführungseinheit bilden. Eine solche Führungseinheit
kann einen endlichen oder einen unendlichen Bewegungshub
haben. Das heißt: Der Schlitten kann mit einem Paar Endlos-
Umlaufbahnen ausgebildet sein, von denen jede einen Last
bahnabschnitt, welcher dem oben erwähnten Führungskanal
entspricht, einen Rücklaufbahnabschnitt und ein Paar
gekrümmter Verbindungsabschnitte, die jeweils die ent
sprechenden Enden der Last- und Rücklaufbahnabschnitte
verbinden, aufweist. Mit einer derartigen Endlos-Umlauf
bahn wird theoretisch eine unbegrenzte Relativbewegung
zwischen Führungsschiene und Schlitten ermöglicht. Ohne
eine solche Endlos-Umlaufbahn ist der Hub der Relativ
bewegung zwischen Führungsschiene und Schlitten auf einen
bestimmten Bereich beschränkt.
Die in Fig. 5 gezeigte Wälzkontakt-Linearführungs-Tisch
anordnung enthält außerdem die erwähnte weitere Führungs
schiene B, die parallel zu der Führungsschiene A ange
ordnet ist. Allerdings ist üblicherweise aus praktischen
Gesichtspunkten eine Toleranz in der parallelen Anordnung
zwischen diesen beiden Führungsschienen A und B vorhanden,
da es eine Grenze der Genauigkeit bei der Anordnung der
beiden Führungsschienen A und B parallel zueinander gibt.
Wegen der erwähnten Toleranz in der parallelen Anordnung
zwischen den beiden Führungsschienen A und B kann nicht
von einer Wälzkontakt-Linearführungseinheit Gebrauch
gemacht werden, die denselben Aufbau aufweist, wie die
zu der Führungsschiene A gehörige, oben beschriebene
Einheit. Aus diesem Zweck ist eine Wälzkontakt-Linear
führungseinheit, die zu der Führungsschiene B gehört,
mit einem anderen Aufbau versehen als die zu der Führungs
schiene A gehörende Führungseinheit.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, besitzt die Führungsschiene B
einen etwa T-förmigen Querschnitt mit einem sich horizontal
erstreckenden Flügelabschnitt C. Die Führungsschiene B ist
im Unterschied zu der Führungsschiene A nicht mit
Führungsnuten versehen und ist statt dessen auf ihrer
Oberseite mit einer flachen Führungsfläche E ausgebildet.
Auf der Führungsschiene B ist verschieblich ein Schlitten
D gelagert, der einen etwa C-förmigen Querschnitt besitzt.
Der Schlitten D besitzt vier Rollenkäfige oder -halter G,
von denen jeder eine Endlos-Umlaufbahn mit mehreren Rollen
enthält. Zwei solcher Rollenkäfige G stehen in Wälzkontakt
mit der oberen Führungsfläche E der Führungsschiene B,
die verbleibenden zwei Rollenkäfige G stehen in Wälzkontakt
mit den unteren oder Boden-Führungsflächen F der Flügel
abschnitte C.
Da die Führungsflächen E, F an der Ober- bzw. Bodenseite
der Flügelabschnitte C der Führungsschiene B vorgesehen
sind, kann sich der Schlitten D relativ zu der Führungs
schiene B seitlich oder in Querrichtung bewegen, wie durch
einen Doppelpfeil I angedeutet ist. Wenn der Bereich einer
solchen Relativbewegung in seitlicher Richtung geringfügig
größer gewählt wird als der Toleranzwert der für die
parallele Anordnung zwischen den zwei Führungsschienen
A und B gegeben ist, läßt sich der gemeinsame Tisch, der
an diesen zwei, den Führungsschienen A und B zugeordneten
Schlitten befestigt ist, von den Führungschienen A und B
mit einer vorbestimmten Genauigkeit glatt führen.
Allerdings ist bei dem in Fig. 5 gezeigten Aufbau eine
bestimmte Lücke zwischen der Führungsschiene B und dem
Schlitten D vorhanden, und dadurch entstehen Probleme,
wenn Vibrationen von außen auf den Schlitten D übertragen
werden, beispielsweise von den an dem gemeinsamen Tisch
gelagerten Elementen. Aufgrund eines Vorhandenseins der
genannten Lücke wird möglicherweise in dem Schlitten D
eine dauernde Ratterbewegung erzeugt, die ihrerseits
möglicherweise zu einem Verschleiß und mithin zu einer
verschlechterten Leistungsfähigkeit führt. Weiterhin
kann das Vorhandensein der genannten Lücke zwischen
der Führungsschiene B und dem Schlitten D eine abrupte
Bewegung zu Beginn oder am Ende einer Relativbewegung
zwischen der Führungsschiene B und dem Schlitten D führen.
Es besteht also die Tendenz, daß sich die Positionierungs
genauigkeit des Schlittens D relativ zu der Führungsschiene
B verschlechtert.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Wälzkontakt-Linearführungseinheit anzugeben, die mit einem
Mechanismus zur Dämpfung und Absorption von Vibrationen
ausgestattet ist. Die Linearführungseinheit soll sich durch
Laufruhe und exakte Positionierung auszeichnen. Ferner soll
die Linearführungseinheit einen ruckfreien Betrieb
zwischen der Führungsschiene und dem Schlitten insbe
sondere dann gewährleisten, wenn der Schlitten in
Bewegung gesetzt oder zum Anhalten gebracht wird.
Schließlich soll die erfindungsgemäße Linearführungs
einheit sich speziell für Anwendungsfälle mit hoher
Belastung und/oder bei widrigen Umgebungsbedingungen
eignen.
Gelöst wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch
die im Anspruch 1 angegebene Erfindung. Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorzugsweise bestehen das erste und das zweite Gleit
element aus einem Material mit einem relativ niedrigen
Reibungskoeffizienten. Der erste und der zweite Dämpfungs-
Schmierfilm werden dadurch gebildet, daß ein Fluid, bei
spielsweise Öl, welches eine geeignete Viskosität aufweist,
in dem Spalt gehalten wird, der zwischen dem Gleitelement
und der ihm zugehörigen Führungsfläche definiert ist. Das
Gleitstück ist vorzugsweise mit einer Endlos-Umlaufbahn
ausgestattet, welche einen Lastbahnabschnitt, der von der
Führungsnut und deren zugehörigem Abschnitt der ersten
Führungsfläche gebildet ist, einen Rücklaufbahnabschnitt
und ein Paar gekrümmter Verbindungsbahnabschnitte auf
weist, die jeweils die entsprechenden Enden der Last-
und Rücklaufbahnabschnitte verbinden. Vorzugsweise
sind die Wälzkörper Rollen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
die zweite Führungsfläche parallel zu der ersten
Führungsfläche. In einer anderen Ausführungsform ist
die zweite Führungsfläche bezüglich der ersten Führungs
fläche geneigt. In einer weiteren Ausführungsform enthält
der Flügelabschnitt eine flache Seitenfläche, die als
eine dritte Führungsfläche definiert ist, und der Schlitten
besitzt ein drittes Gleitelement, welches sich gegenüber
der dritten Führungsfläche befindet, um dazwischen ein
drittes Schmierfilm-Dämpfungsglied zu bilden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittdarstellung einer
Wälzkontakt-Linearführungseinheit gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Querschnittdarstellung einer
Wälzkontakt-Linearführungseinheit gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Querschnittdarstellung einer
Wälzkontakt-Linearführungseinheit gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 eine schematische Querschnittdarstellung einer
Wälzkontakt-Linearführungseinheit gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 5 eine schematische Teil-Querschnittdarstellung
einer typischen herkömmlichen Wälzkontakt-
Linearführungs-Tischanordnung mit einem Paar
voneinander beabstandeter Führungsschienen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Wälzkontakt-Linearführungs
einheit, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist. Wie gezeigt, enthält diese Führungseinheit eine lang
gestreckte Führungsschiene 1, die sich über einen gewissen
Längenabschnitt senkrecht zur Zeichnungsebene erstreckt.
Die Führungsschiene 1 besitzt einen etwa T-förmigen Quer
schnitt und enthält mithin einen Basisabschnitt mit etwa
rechteckigem Querschnitt und ein Paar Flügelabschnitte
2 und 3, die sich von den einander entgegengesetzten
Seitenflächen der Führungsschiene 1 aus horizontal erstrecken.
Die Führungsschiene 1 besitzt mehrere Gewindelöcher 4
(von diesen ist in Fig. 1 lediglich eines dargestellt),
die dazu dienen, die Führungsschiene 1 mit Schrauben
bolzen auf einer Unterlage zu befestigen.
Die Führungsschiene 1 besitzt eine flache Oberseite 13,
die teilweise durch die Flügelabschnitte 2 und 3 definiert
wird, und die als eine erste Führungsfläche definiert wird,
wie weiter unten noch näher ausgeführt wird. Bei dieser
Ausführungsform hat jeder der Flügelabschnitte 2 und 3
etwa rechteckigen Querschnitt. Damit besitzt jeder der
Flügelabschnitte 2 und 3 eine flache Bodenfläche oder
Unterseite 23 bzw. 24, von denen jede als zweite Führungs
fläche definiert ist, wie unten noch näher ausgeführt wird.
Die Führungseinheit enthält außerdem einen Schlitten 5,
der verschieblich auf der Führungsschiene 1 gelagert ist
und einen oberen horizontalen Abschnitt 6, der sich hori
zontal oberhalb der Führungsschiene 1 erstreckt, ein Paar
vertikaler Seitenabschnitte 7 und 8, die jeweils von einem
entsprechenden Ende des horizontalen Abschnitts 6 herab
hängen, und ein Paar unterer horizontaler Abschnitte 11
und 12, die jeweils horizontal von dem unteren Ende eines
der vertikalen Seitenabschnitte 7 und 8 nach innen stehen
und sich unter einem zugehörigen Flügelabschnitt 2 bzw.
3 erstrecken, aufweist. Damit besitzt der Schlitten 5
insgesamt einen etwa C-förmigen Querschnitt, wenn er
im Uhrzeigersinn um 90° gedreht wird. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel sind der obere horizontale Abschnitt
6 und das Paar vertikaler Seitenabschnitte 7 und 8 ein
stückig ausgebildet, während das Paar unterer horizontaler
Abschnitte 11 und 12 mit Hilfe von Schraubenbolzen 9 bzw.
10 an den Seitenabschnitten 7 und 8 fixiert sind. Aller
dings ist die Ausbildung des Schlittens 5 nicht auf diesen
speziellen Aufbau beschränkt.
Der obere horizontale Abschnitt oder Steg 6 des Schlittens
5 besitzt eine flache Bodenfläche, die der ersten
Führungsfläche 13 der Führungsschiene 1 gegenüberliegt.
Der obere horizontale Abschnitt 6 besitzt ein Paar
Führungsnuten, von denen jede oberhalb eines zugehörigen
Flügelabschnitts 2 bzw. 3 gelegen ist und in sich mehrere
Rollen 15 oder 16 aufnimmt. Jede dieser Führungsnuten
definiert gemeinsam mit einem Abschnitt der ersten Führungs
fläche 13 der Führungsschiene 1, der sich in einer gegen
überliegenden Position befindet, einen Lastbahnabschnitt
einer Endlos-Umlaufbahn, welcher außerdem einen Rücklauf
bahnabschnitt 21 bzw. 22 umfaßt, der sich parallel zu dem
zugehörigen Lastbahnabschnitt erstreckt, und außerdem
ein Paar gekrümmter Verbindungsbahnabschnitte 19 bzw.
20 aufweist, von denen jeder die entsprechenden Enden
der Last- und Rücklaufbahnabschnitte verbindet. Die
Rollen 15 und 16 können entlang den jeweiligen Endlos-
Umlaufbahnen kontinuierlich umlaufen, so daß der
Schlitten sich entlang der Führungsschiene 1 linear so
weit bewegen kann, wie sich die Führungsschiene 1
erstreckt. Die Rollen 15 und 16, die sich in den Last
bahnabschnitten befinden, schaffen einen Wälzkontakt
zwischen dem Schlitten 5 und der Führungsschiene 1. Wie
aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind diese Rollen 15 und 16
mit ihren Drehachsen so angeordnet, daß diese sich senk
recht zur Längsachse der Führungseinheit erstrecken. Bei
dem Aufbau nach Fig. 1 ist in dem oberen horizontalen
Abschnitt 6 an einer Stelle, an der sich der Rücklauf
bahnabschnitt 21 bzw. 22 einer entsprechenden Endlos
umlaufbahn befindet, ein mit einem Ölzuleitungsloch 33
bzw. 34 ausgestattetes Dichtungselement vorgesehen.
Darüber läßt sich ein Schmiermittel in jede der Endlos-
Umlaufbahnen einbringen, um die Rollen 15 und 16 zu jeder
Zeit zu schmieren.
Die Bodenfläche 14 des oberen horizontalen Abschnitts 6
besitzt außerdem ein erstes Gleitelement 17, welches
an der Bodenfläche in deren Mittelbereich zwischen dem
Paar von Endlos-Umlaufbahnen fest angebracht ist. Das
erste Gleitelement 17 besteht vorzugsweise aus einem
Material mit relativ niedrigem Reibungskoeffizienten,
verglichen mit demjenigen der Führungsschiene 1. Ein
solches Material wird vorzugsweise aus der Gruppe aus
gewählt, welche ein Kunstharz aus der Silikon-Familie,
ein Verbundmaterial zwischen einem Metall und einem
Kunstharz und ein Verbundmaterial aus einem Metall und
einer chemischen Verbindung enthält. Das erste Gleit
element 17 besitzt eine flache Bodenseite 18, die von
der gegenüberliegenden ersten Führungsfläche 13 der
Führungsschiene 1 mit einem vorbestimmten Lückenabstand
t beabstandet ist. Eine solche Lücke t wird vorzugsweise
auf eine Breite in der Größenordnung von einigen zehn
Mikrometer eingestellt. Dann wird eine Flüssigkeit mit
einer geeigneten Viskosität, beispielsweise Öl, in den
Spalt eingeleitet, um dadurch einen Ölfilm zu erhalten,
der sich in dem Spalt t ausbildet und so ein Schmierfilm-
Dämpfungselement definiert, welches als Mittel zum Dämpfen
oder Absorbieren von Vibrationen dient.
Jeder der unteren horizontalen Abschnitte 11 und 12 er
streckt sich in Richtung auf die Führungsschiene und
unter einen entsprechenden Flügelabschnitt 2 bzw. 3
der Führungsschiene 1. Jeder der horizontalen Abschnitte
11 und 12 besitzt eine Auflagefläche 25 bzw. 26 auf der
fest ein zweites Gleitelement 27 bzw. 28 angebracht ist.
Das zweite Gleitelement 27 oder 28 besitzt eine Oberseite
29, die über einen Spalt t der zugehörigen Unterseite
23 bzw. 24 des Flügelabschnitts 2 bzw. 3 gegenüberliegt.
Der Spalt t ist ebenfalls auf einen Wert in der Größen
ordnung von einigen zehn Mikrometer eingestellt. Die
zweiten Gleitelemente 27 bzw. 28 bestehen ebenfalls aus
dem gleichen Material wie es oben für das erste Gleit
element 17 angegeben wurde. Auch hier wird in jedem der
Spalte ein Ölfilm gebildet, um ein Schmierfilm-Dämpfungs
element in jedem der Spalte zwischen den Flügelabschnitten
2 und 3 einerseits und den zweiten Gleitelementen 27 und
28 andererseits zu erhalten.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, sind die
Führungsschiene 1 und der Schlitten 5 fluiddynamisch über
einen Ölfilm miteinander gekoppelt, welcher als Schmier
film-Dämpfungselement an drei Stellen dient. Damit wird
jegliche Vibrationsbewegung, die auf den Schlitten 5 oder
die Führungsschiene 1 aufgebracht wird, wirksam an einem
oder mehreren dieser Dämpfungselemente absorbiert oder
abgedämpft, so daß der Schlitten keinerlei Vibrations
bewegung erfährt und sein laufruhiger Betrieb stets
gewährleistet ist. Da die Schmierfilm-Dämpfungselemente
auf den einander entgegengesetzten Seiten der Flügel
abschnitte 2 und 3 vorgesehen sind, wirkt diese Anti
vibrationsmaßnahme äußerst effizient. Da außerdem ein
vorbestimmter Spalt 73 zwischen einer Seitenfläche jedes
der Flügelabschnitte 2 und 3 und einer gegenüberliegenden
Seitenfläche des zugehörigen Seitenabschnitts 7 und 8
des Schlittens vorhanden ist, kann der Schlitten 5
senkrecht zur Längsachse der Schiene 1 bewegt werden,
wie durch einen Doppelpfeil J angedeutet ist, wenn sich
der Schlitten 5 entlang der Führungsschiene 1 bewegt.
Der Schlitten 5 kann auch mit mehreren Gewindelöchern
31 und 32 ausgestattet sein, mit denen irgendein Element
an dem Schlitten 5 fixiert werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Modifizierung der in Fig. 1 gezeigten
Führungseinheit. Da die Ausführungsform nach Fig. 2 in
vieler Hinsicht ähnlich ist wie die oben beschriebene
Ausführungsform nach Fig. 1, sind lediglich solche Elemente,
die sich von denen nach Fig. 1 unterscheiden, mit Bezugs
zeichen versehen. Deshalb versteht sich, daß die Bezugs
zeichen-losen Elemente in Fig. 2 identisch sind mit den
Elementen in Fig. 1.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, enthält diese Ausführungsform
eine Führungsschiene 35, mit einem Paar Flügelabschnitten
36 und 37, deren Unterseiten 38 und 39 geneigt sind.
Folglich enthält ein Schlitten 40 dieser Ausführungsform
ein Paar unterer horizontaler Abschnitte, von denen jeder
eine geneigte Lagerfläche 40 bzw. 41 aufweist, die der
zugehörigen geneigten Fläche 38 bzw. 39 gegenüberliegen.
Ein zweites Gleitelement 42 bzw. 43 ist fest an der geneigten
Lagerfläche 40 bzw. 41 angebracht, so daß zwischen dem
zweiten Gleitelement 42 oder 43 und der zugehörigen
geneigten Fläche 38 oder 39 der Führungsschiene 35 ein
geneigter oder schräger Spalt t definiert ist. Die zweiten
Gleitelemente 42 und 43 bestehen aus und der Spalt t wird,
wie es oben erläutert wurde, auf einen Wert in der Größen
ordnung von einigen zehn Mikrometern eingestellt. Damit
wird auch hier in jedem der geneigten Spalte t ein Schmier
film-Dämpfungselement gebildet. Diese Ausführungsform eignet
sich besonders für solche Anwendungsfälle, in denen eine
ziemlich ausgeprägte Steuerung in seitlicher Bewegungs
richtung zwischen dem Schlitten 40 und der Führungsschiene
30 in der durch den Doppelpfeil L angedeuteten Richtung
gewünscht ist.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
die ebenfalls in vieler Hinsicht sehr ähnlich der Ausfüh
rungsform nach Fig. 1 ist. Der einzige Unterschied be
steht in dem Vorhandensein eines Paares dritter Gleit
elemente 54 und 55. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, hat eine
Führungsschiene 44 etwa denselben Aufbau wie die Führungs
schiene 1 in Fig. 1, und sie enthält ein Paar Flügel
abschnitte 45 und 46, die sich in einander entgegengesetzter
Richtung horizontal erstrecken und ebenfalls ähnlich den
Flügelabschnitten 2 und 3 der in Fig. 1 gezeigten Aus
führungsform sind. Allerdings besitzt bei dieser Ausführungs
form jeder dieser Flügelabschnitte 45 und 46 eine seitliche
Führungsfläche 47 bzw. 48, und an einer zugehörigen Seiten
fläche 52 bzw. 53 eines entsprechenden vertikalen Seiten
abschnitts 50 und 51, die von den Seiten eines oberen
horizontalen Abschnitts 49 herabhängen, ist ein drittes
Gleitelement 54 bzw. 55 fixiert. Damit ist zwischen der
dritten Führungsfläche 47 bzw. 48 und der Oberfläche des
zugehörigen dritten Gleitelements 54 bzw. 55 ein vorbestimmter
Spalt t definiert. Der Spalt t dieser Ausführungsform wird
ebenfalls auf einen Wert von einigen zehn Mikrometer ein
gestellt, und in der oben beschriebenen Weise wird auch hier
in jedem der Spalte ein Schmierfilm-Dämpfungselement gebildet.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ermöglicht
ebenfalls eine relative seitliche Verschiebung der Lage
des Schlittens bezüglich der Führungsschiene 44, wie durch
einen Doppelpfeil M angedeutet ist, ähnlich wie bei der
Ausführungsform nach Fig. 1. Da bei dieser Ausführungs
form allerdings die dritten Gleitelemente 54 und 55 gegen
überliegendden zugehörigen Seitenflächen 47 und 48 der
Flügelabschnitte 45 und 46 vorgesehen sind, kann eine
solche seitliche Verschiebung auf einen vorbestimmten
Bereich begrenzt werden. Außerdem ist diese Ausführungs
form wirksam beim Absorbieren oder Dämpfen jeglicher
Vibrationsbewegung, die eine in horizontaler Richtung
oszillierende Amplitude aufweist. Deshalb ist das vor
liegende Ausführungsbeispiel besonders effizient beim
Absorbieren oder Dämpfen ungewünschter Schwingungsbewe
gungen.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, welche grundsätzlich der rechten Hälfte des
in Fig. 1 gezeigten Aufbaus entspricht. Die vorliegende
Führungseinheit enthält eine Führungsschiene 56 mit einem
einzelnen Flügelabschnitt 66, der sich in der Zeichnung
horizontal nach rechts erstreckt. Die Führungsschiene 56
besitzt außerdem eine flache Oberseite 57, die eine erste
Führungsfläche definiert. Der Flügelabschnitt 66 besitzt
eine flache Bodenseite 67, die eine zweite Führungsfläche
definiert. Diese Führungseinheit enthält außerdem ein
Gleitelement mit einem oberen horizontalen Abschnitt 58,
einem vertikalen Seitenabschnitt 63 und einem unteren
horizontalen Abschnitt 65. Im dargestellten Ausführungs
beispiel sind der obere horizontale Abschnitt 58 und der
vertikale Seitenabschnitt 63 einstückig ausgebildet,
während der untere horizontale Abschnitt 65 an der unteren
Stirnfläche des vertikalen Seitenabschnitts 63 mittels
eines Schraubenbolzens 64 fixiert ist.
Der obere horizontale Abschnitt 58 besitzt eine Endlos-
Umlaufbahn, in der mehrere Rollen 60 vorhanden sind und,
wie bereits beschrieben, enthält die Endlos-Umlaufbahn
einen Lastbahnabschnitt, einen Rücklaufbahnabschnitt und
ein Paar gekrümmter Verbindungsbahnabschnitte, die jeweils
die entsprechenden Enden der Last- und Rücklaufbahnabschnitte
miteinander verbinden. Der Lastbahnabschnitt ist ein Abschnitt,
der in der unteren Führungsfläche 59 des oberen horizontalen
Abschnitts 58 vorgesehen ist, und in dem die Rollen 60 einen
Wälzkontakt zwischen dem Schlitten und der ersten Führungs
fläche 57 der Führungsschiene 56 schaffen. An der unteren
Führungsfläche 59 ist außerdem ein erstes Gleitelement 61
befestigt, welches eine untere Führungsfläche 62 besitzt,
die mit einem Spaltabstand t der ersten Führungsfläche
57 der Führungsschiene 56 gegenüberliegt. Wie oben bereits
erwähnt, ist der Spalt t auf einen Wert in der Größenordnung
von einigen zehn Mikrometern eingestellt, und in diesem
Spalt t ist ein erstes Schmierfilm-Dämpfungselement ge
bildet.
Der untere horizontale Abschnitt 65 besitzt eine Auflager
fläche 68, auf der ein zweites Gleitelement 69 fest ange
bracht ist. Das zweite Gleitelement 69 besitzt eine obere
Führungsfläche 70, die mit einem Spaltabstand t der zweiten
Führungsfläche 67 des Flügelabschnitts 66 gegenübersteht.
Der Spalt t ist auf einen Wert in der Größenordnung von
einigen zehn Mikrometern eingestellt, und in diesem Spalt
ist ein zweites Schmierfilm-Dämpfungselement definiert.
Das erste und das zweite Führungselement 61 und 69 können
aus dem gleichen Material bestehen, wie es bei den oben
beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt wurde. Der
Schlitten besitzt außerdem mehrere Gewindelöcher 71 und 72,
die sich in seiner Oberseite befinden, so daß an der
Oberseite des Schlittens irgendein gewünschter Gegenstand
befestigt werden kann.
Wichtig ist daß bei dem in Fig. 4 gezeigten Aufbau,
ähnlich wie bei dem Aufbau nach Fig. 1, ein erster
seitlicher Spalt 74 zwischen dem Flügelabschnitt 66
und dem vertikalen Seitenabschnitt 63 vorgesehen ist,
und ein zweiter seitlicher Spalt 76 zwischen der
Führungsschiene 56 und dem unteren horizontalen Abschnitt
65 vorgesehen ist. Als Folge davon kann sich der Schlitten
in seiner Lage seitlich relativ zu der Führungsschiene 56
gemäß Doppelpfeil K bewegen, wenn er sich entlang der
Führungsschiene 56 in deren Längsrichtung bewegt. Der
erste und der zweite seitliche Spalt 74 und 76 entsprechen
den seitlichen Spalten 73 und 75 des in Fig. 1 gezeigten
Aufbaus. Ein solcher Aufbau hat den Vorteil, daß eine
gewisse Ausrichtungstoleranz der Führungsschiene 56
möglich ist.
Claims (7)
1. Wälzkontakt-Linearführungseinheit, umfassend:
- - eine Führungsschiene (1; 35; 44; 56) mit einer ersten flachen Oberseite (13; 57) und einem Flügelabschnitt (2, 3; 36, 37; 45, 46; 66), der sich von einer Seitenfläche der Führungs schiene in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der Führungsschiene horizontal erstreckt und eine zweite flache Oberseite bündig mit der ersten flachen Oberseite aufweist, um dadurch eine erste Führungsfläche (13; 57) zu definieren, und eine flache Unterseite (22, 24; 38, 39; 47, 48; 67) auf weist, die eine zweite Führungsfläche definiert,
- - einen Schlitten (5; 40; 49; 58), der verschieblich auf der Führungsschiene gelagert ist und eine Führungsnut aufweist, die der ersten Führungsfläche (13; 57) gegenüberliegt,
- - mehrere Wälzkörper (15, 16), die in der Führungsnut vorgesehen sind, um dadurch einen Wälzkontakt zwischen Führungsschiene und Schlitten zu schaffen,
- - ein erstes Gleitelement (17; 61), welches fest an dem Schlitten, der ersten Führungsfläche (13; 57) gegenüber liegend, angebracht ist, um dazwischen ein erstes Schmierfilm-Dämpfungselement zu bilden, und
- - ein zweites Gleitelement (27, 28; 41, 42; 69), welches an dem Schlitten der zweiten Führungsfläche gegenüber liegend fixiert ist, um dazwischen ein zweites Schmier film-Dämpfungselement zu bilden.
2. Führungseinheit nach Anspruch 1, bei der
die erste Führungsfläche (13; 57) horizontal ist, während
die zweite Führungsfläche (23, 24) ebenfalls horizontal
verläuft.
3. Führungseinheit nach Anspruch 1, bei der
die erste Führungsfläche (13) horizontal ist, während die
zweite Führungsfläche (38, 39) bezüglich der horizontalen
ersten Führungsfläche geneigt ist.
4. Führungseinheit nach Anspruch 1, bei der
das erste und das zweite Gleitelement aus einem Material
bestehen, welches einen im Vergleich zu der Führungs
schiene relativ niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist.
5. Führungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der
sowohl das erste als auch das zweite Schmierfilm-Dämpfungs
element eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn
Mikrometern aufweist.
6. Führungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der
der Schlitten mit einer Endlos-Umlaufbahn ausgestattet ist,
die einen Lastbahnabschnitt, einen Rücklaufbahnabschnitt
und ein Paar gekrümmter Verbindungsbahnabschnitte, die
jeweils die entsprechenden Enden von Last- und Rücklauf
bahnabschnitten miteinander verbinden, aufweist, wobei der
Lastbahnabschnitt definiert wird durch die Führungsnut und
den Abschnitt der ersten Führungsfläche, welcher der
Führungsnut gegenüberliegt.
7. Führungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der
der Flügelabschnitt eine dritte Führungsfläche (47, 48)
aufweist und die Einheit weiterhin ein drittes Gleitelement
(54, 55) aufweist, welches an dem Schlitten (49) gegenüber
liegend der dritten Führungsfläche fest angebracht ist,
um dazwischen ein drittes Schmierfilm-Dämpfungselement zu
definieren.
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Representative=s name: DRES. WESER UND MARTIN, 81245 MUENCHEN |
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8130 | Withdrawal |