DE4410159A1

DE4410159A1 - Linearführungseinheit

Info

Publication number: DE4410159A1
Application number: DE4410159A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Bode
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1994-03-24
Filing date: 1994-03-24
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2014-03-25
Also published as: DE4410159B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Linearführungseinheit mit einer Führungs schiene mit Wälzkörperlaufbahnen, einem auf der Führungsschiene längs verschieblich gelagerten Führungswagen und einem Dämpfungselement, das als die Führungsschiene umgreifender, in Längsrichtung vor oder hinter dem Führungswagen angeordneter Schlitten ausgebildet ist, wobei sich in dem Schlitten Reibungselemente befinden, die jeweils an der Füh rungsschiene gleitend anliegen und dort von einer in das Schlitten gehäuse eingesetzten Schraube unter Zwischenschaltung einer Druckfeder quer zur Schienenlängsrichtung angedrückt sind.

Bei vielen Werkzeugmaschinen, vor allem bei Schleifmaschinen, in welchen Linearführungseinheiten mit Wälzlagern verwendet werden, besteht infolge des äußerst niedrigen Reibungskoeffizienten zwischen der Führungsschiene und dem wälzgelagerten Führungswagen das Problem, daß in Verfahrrichtung Mikroschwingungen auftreten, die die Bearbei tungsoberfläche negativ beeinflussen. Eine gezielte Erhöhung der Schwergängigkeit des Führungswagens längs der Führungsschiene ist daher in vielen Fällen wünschenswert. Bei einer in der EP-PS 03 91 072 beschriebenen wälzgelagerten Linearführungseinheit ist eine allseitige Dämpfung der Bewegungen des Führungswagens dadurch erreicht worden, daß das Dämpfungselement eine mit dem Führungswagen identische Befe stigungsfläche aufweist, wobei die Innenkontur des Schlittens zum überwiegenden Teil dem Profil der Führungsschiene derart angepaßt ist, daß diese einen Dämpfungsspalt bestimmter Größe begrenzen. In diesen Spalt kann dann Schmieröl eingefüllt werden, welches zur Dämpfung beiträgt.

Aus der DE-OS 41 21 559 ist eine Linearführung der eingangs genannten Art bekannt. Dort sind die Reibungselemente als quaderförmige massive Körper ausgebildet, die in entsprechend geformte Kanäle mit recht eckigem Querschnitt im Schlittengehäuse eingesetzt und dort bei ihrer Bewegung geführt sind. Die aus den Kanälen des Schlittengehäuses herausragenden Enden der Reibungselemente können sich daher nicht so auf die Berührungsflächen an der Führungsschiene einstellen und dort anpassen, daß sie dort während des Betriebes immer mit ihrer gesamten Berührungsfläche anliegen. In entsprechender Weise sind auch die Druckfedern als quaderförmige elastische Teile ausgebildet, die in die Kanäle des Schlittengehäuses passend eingesetzt sind. Sie bewirken die exakt geradlinige Verschiebung der Reibungselemente. Ein geringfügiges Verschwenken der Reibungselemente zum Zwecke der genauen Anpassung an die Oberfläche der Führungsschiene ist hier nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dämpfungselement für eine Linearführungseinheit zu schaffen, dessen Reibungselemente sich bei der Einwirkung der Druckfeder frei auf die Berührungsflächen der Führungsschienen einstellen und damit ihren gesamten für die Berührung vorgesehenen Flächenbereich in jedem Betriebszustand für die Reibungs dämpfung ausnutzen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckfeder eine mit einem Ende an dem Reibungselement und mit dem anderen Ende an der Schraube axial abgestützte Tellerfeder ist. Auf diese Weise ist das Reibungselement so angefedert, daß es sich in zwei Achsen an dem Profil der Führungsschiene anpassen kann, es ist also kardanisch aufgehängt. Durch diese elastische Andrückung des Reibungselementes an die Führungsschiene mit Hilfe einer Tellerfeder wird stets das voll ständige Anliegen des Berührungsbereichs des Reibungselements an der Führungsschiene gewährleistet.

Für eine gute Abstützung der Tellerfeder an der Schraube ist zweckmä ßigerweise an der Schraube ein Stützring axial abgestützt, an welchem die Tellerfeder mit dem Bereich ihres kleinsten Durchmessers anliegt. Das Reibungselement kann mit einer Abstützplatte belegt sein, an welcher die Tellerfeder mit dem Bereich ihres größten Durchmessers anliegt. Eine solche Abstützplatte kann auch kreisringförmig ausgebil det sein.

Das Reibungselement kann als massiver Bremsklotz ausgeführt sein, der an der Führungsschiene auf der vollen Breite der Wälzkörperlaufbahnen gleitend anliegt. Diese Ausbildung ermöglicht es, das Reibungselement gleichzeitig als Abstreifer zu benutzen, der die Linearführungseinheit vor grobem Schmutz und heißen Werkstoffspänen schützt.

Die Schraube kann in eine Gewindebohrung des Schlittengehäuses einge schraubt sein und in eine von der Abstützplatte teilweise abgedeckte Ausnehmung des Reibungselementes hineinragen, wo sie von einem in eine Schraubennut eingesetzten Sprengring umgeben ist. Diese Ausführung ermöglicht es, die Abstützplatte mit Hilfe der Schraube von dem Rei bungselement wieder abzuziehen, wobei der Sprengring innerhalb der Ausnehmung an der Abstützplatte anschlagen kann und das Reibungsele ment von der Führungsschiene abgenommen werden kann.

Es ist auch möglich, daß die Schraube durch eine Bohrung des Schlit tengehäuses hindurch verläuft und in einen in dem Reibungselement befestigten Stahlgewindeeinsatz eingeschraubt ist. Das Reibungselement kann aus einem polymeren Werkstoff hergestellt sein und an seiner der Führungsschiene zugewandten Seite ein der Führungsschienenform ent sprechendes Profil aufweisen.

Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein an einer Führungsschiene angebrachtes Schlittengehäuse als Dämpfungselement einer Linearführungseinheit;

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein gegenüber Fig. 1 abgewan deltes Dämpfungselement.

Ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement einer Linearführungseinheit weist gemäß Fig. 1 ein Schlittengehäuse 1 auf, das eine Führungs schiene 2 U-förmig umgibt. An beiden Längsseiten der Führungsschiene 2 sind Wälzkörperlaufbahnen 3 ausgebildet für die Wälzkörper der Linearführungseinheit, die in einem vor oder hinter dem Schlitten gehäuse 1 befindlichen Führungswagen umlaufend angeordnet sind. In nerhalb des Schlittengehäuses 1 liegen an den Wälzkörperlaufbahnen 3 an beiden Seiten der Führungsschiene 2 Reibungselemente 4 mit den Wälzkörperlaufbahnen 3 entsprechenden Berührungsflächen an. Während der Bewegung des Schlittengehäuses 1 längs der Führungsschiene 2 erfolgt an den sich gegenseitig berührenden Flächen der Führungsschie ne 2 und der Reibungselemente 4 die Reibungsdämpfung der gesamten Einheit.

Die Reibungselemente 4 werden von Tellerfedern 5, die von Schrauben 6 gehalten werden, an die Führungsschiene 2 gedrückt. Zu diesem Zweck ist an jeder Schraube 6, die in eine Gewindebohrung 7 des Schlittenge häuses eingeschraubt ist, ein Stützring 8 axial abgestützt, der sich an der Innenseite des entsprechenden U-Schenkels des Schlittengehäuses 1 befindet. Die auf das innerhalb des Schlittengehäuses 1 befindliche Ende der Schraube 6 aufgesteckte Tellerfeder 5 liegt mit ihrem Bereich mit dem kleinsten Durchmesser an diesem Stützring 8 an. Da das Rei bungselement 4 aus einem polymeren Werkstoff (Kunststoff) besteht, ist es an seiner von der Führungsschiene 2 abgewandten und der Tellerfeder 5 zugewandten Seite mit einer schützenden Abstützplatte 9 belegt. An dieser kann sich die Tellerfeder 5 mit dem Bereich ihres größten Durchmessers abstützen und dadurch das Reibungselement 4 an der Füh rungsschiene 2 andrücken.

Um das Reibungselement 4 von der Führungsschiene 2 abnehmen zu können, ist es mit einer Ausnehmung 10 versehen, in welche die Schraube 6 mit ihrem Fuß hineinragt. Hier befindet sich ein in eine Nut der Schraube 6 eingesetzter Sprengring 11, der sich beim Herausschrauben der Schraube 6 aus dem Schlittengehäuse 1 an der Abstützplatte 9 anlegen kann, da diese im Bereich ihrer Bohrung zum Durchstecken der Schraube 6 die Ausnehmung 10 noch teilweise abdeckt. Damit hat die Bohrung der Abstützplatte 9 einen geringeren Durchmesser als der Sprengring 11. Wenn der Sprengring 11 an der Abstützplatte 9 anliegt, kann beim weiteren Herausschrauben der Schraube 6 aus dem Schlittengehäuse 1 von der Tellerfeder 5 keine Druckkraft mehr auf das Reibungselement 4 ausgeübt werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 weist einen ähnlich aufgebauten Schlitten auf. Hier ist jedoch im Schlittengehäuse 12 eine durchgehen de Bohrung 13 zum Durchstecken der Schraube 14 angebracht, die nicht als Gewindebohrung ausgeführt ist. Die Schraube 14 ist in einen Stahl gewindeeinsatz 15 eingeschraubt, der sich in dem Reibungselement 16 befindet. Auch hier stützt sich die Tellerfeder 17 an einem Stützring 18 der Schraube 14 und an einer Abstützplatte 19 ab, die das Reibungs element 16 bedeckt. Die Abstützplatte 19 ist ringförmig ausgeführt.

Die Schrauben 6 und 14 sind jeweils mit einem Innensechskant 20 ver sehen. Der Schlitten 21 gemäß Fig. 1 und der Schlitten 22 gemäß Fig. 2 können in der Linearführungseinheit jeweils in einem geringen Ab stand vor dem Führungswagen angeordnet oder fest mit dem Führungswagen verbunden sein.

Bezugszeichenliste

1 Schlittengehäuse
2 Führungsschiene
3 Wälzkörperlaufbahn
4 Reibungselement
5 Tellerfeder
6 Schraube
7 Gewindebohrung
8 Stützring
9 Abstützplatte
10 Ausnehmung
11 Sprengring
12 Schlittengehäuse
13 Bohrung
14 Schraube
15 Stahlgewindeeinsatz
16 Reibungselement
17 Tellerfeder
18 Stützring
19 Abstützplatte
20 Innensechskant
21 Schlitten
22 Schlitten

Claims

1. Linearführungseinheit mit einer Führungsschiene mit Wälzkörper laufbahnen, einem auf der Führungsschiene längsverschieblich gelager ten Führungswagen und einem Dämpfungselement, das als die Führungs schiene umgreifender, in Längsrichtung vor oder hinter dem Führungs wagen angeordneter Schlitten ausgebildet ist, wobei sich in dem Schlitten Reibungselemente befinden, die jeweils an der Führungsschie ne gleitend anliegen und dort von einer in das Schlittengehäuse einge setzten Schraube unter Zwischenschaltung einer Druckfeder quer zur Schienenlängsrichtung angedrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder eine mit einem Ende an dem Reibungselement (4) und mit dem anderen Ende an der Schraube (6) axial abgestütze Tellerfeder (5) ist.

2. Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schraube (6) ein Stützring (8) axial abgestützt ist, an welchem die Tellerfeder (5) mit dem Bereich ihres kleinsten Durchmessers anliegt.

3. Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungselement (4) mit einer Abstützplatte (9) belegt ist, an welcher die Tellerfeder (5) mit dem Bereich ihres größten Durchmessers an liegt.

4. Führungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützplatte (9) kreisringförmig ausgebildet ist.

5. Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungselement (4) als massiver Bremsklotz ausgeführt ist, der an den Wälzkörperlaufbahnen (3) der Führungsschiene (2) gleitend anliegt.

6. Führungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (6) in eine Gewindebohrung (7) des Schlittengehäuses (1) eingeschraubt ist und in eine von der Abstützplatte (9) teilweise abgedeckte Ausnehmung (10) des Reibungselements (4) hineinragt, wo sie von einem in eine Schraubennut eingesetzten Sprengring (11) umgeben ist.

7. Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungselement (4) aus einem polymeren Werkstoff hergestellt ist.

8. Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungselement (4) an seiner der Führungsschiene (2) zugewandten Seite ein der Schienenform entsprechendes Profil aufweist.

9. Linearführungseinheit mit einer Führungsschiene mit Wälzkörperlauf bahnen, einem auf der Führungsschiene längsverschieblich gelagerten Führungswagen und einem Dämpfungselement, das als die Führungsschiene umgreifender, in Längsrichtung vor oder hinter dem Führungswagen angeordneter Schlitten ausgebildet ist, wobei sich in dem Schlitten Reibungselemente befinden, die jeweils an der Führungsschiene gleitend anliegen und dort von einer in das Schlittengehäuse eingesetzten Druckfeder quer zur Schienenlängsrichtung angedrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder eine mit einem Ende an dem Rei bungselement (16) und mit dem anderen Ende an dem Schlittengehäuse (12) axial abgestütze Tellerfeder (17) ist.

10. Führungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (17) auf eine Schraube (14) aufgesteckt ist, die durch eine Bohrung (13) des Schlittengehäuses (12) hindurch verläuft und in einen in dem Reibungselement (16) befestigten Stahlgewindeeinsatz (15) eingeschraubt ist.