DE7507730U

DE7507730U - Vorrichtung zur Linearführung, insbesondere Geradführung für zwei Führungsschienen

Info

Publication number: DE7507730U
Application number: DE7507730U
Authority: DE
Original assignee: Franke and Heydrich GmbH
Current assignee: Franke and Heydrich GmbH
Publication date: 1975-12-04

Description

PATENTANWALT DIPL-PHYS. DR. HBRMANN FAY

Franke & Heydrich
Kommanditgesellschaft
7080 Aalten/Württ.

Böntgenstrai3e 20 79 Ulm, 26. Aug. 1975

PG/4285 sr

Vorrichtung cur Linearführung, insbesondere Geradführung, für zwei Führungsschienen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Linearführung, insbesondere Geradführung, für zwei Führungsschienen, wobei zwischen den Führungsschienen Wälzkörper vorgesehen sind, die in einem Wälzkörperkäfig gelagert sind und sich auf an beiden Führungsschienen vorgesehenen Laufbahnen abwälzen.

Werden bei derartigen Führungen die beiden Führungsschienen gegeneinander verstellt, so verschiebt sich der Wälzkörperkäfig in Führungsrichtung um den halben Verstellweg. Außerdem kann als Folge der wiederholten gegenseitigen Verstellungen der Führungsschienen ein Wandern des Wälzkörperkäfigs längs der Führungsbahn auftreten, was vorwiegend bei vertikalem oder geneigtem, aber auch bei horizontalem Verlauf der Führung der Fall ist. Ein solches Wandern des Wälzkörperkäfigs ist deswegen

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nachteilig, weil im Extremteil der Wälzkörperkäfig soweit aus der Führung herauswandern kann, daß die Gesamttragfähigkeit unter den maximal zulässigen Wert abfällt, wodurch die Führung in Ganzen zerstört werden kann. Es kann sogar vorkommen, daß der Wälzkörperkäfig vollkommen aus der Führung herauswandert und dadurch größere Folgeschäden entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Linearführung, insbesondere Geradführung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Gefahr eines Wanderns des Wälzkörperkäfigs vermieden wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im Wälzkörperkäfig mindestens ein Zahnrad drehbar gelagert ist, das in ein Paar sich gegenüberliegender Zahnstangen greift, von welchen die eine Zahns tange an der einen Führungsschiene und die.· andere Zahnstange an der anderen Führungsschiene befestigt ist.' Durch den formschlüssigen Eingriff des Zahnrades an den Zahnstangen beider Führungsschienen wird mit Jeder Verstellung der beiden Führungsschienen gegeneinander eine zwangsweise Verschiebung des Wälzkörperkäfigs gewährleistet und damit die Gefahr eines darüber hinausgehenden Wanderns des Wälzkörperkäfigs gegenüber den Führungsschienen ausgeschlossen. Handelt es sich um Führungs-

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sohienen, deren Verstellweg so groß ist, daß der Wälzkörperkäfig teilweise aus der Führung austreten kann, so können mehrere Zahnräder im Wälzkörperkäfig vorgesehen sein, die so längs des Wälzkörperkäfigs verteilt sind, daß immer mindestens eines \ dieser Zahnräder sich mit den Zahnstangen beider Maschinenteile im Eingriff befindet.

Sind an jeder Führungsschiene zwei zueinander parallele Laufbahnen für die Wälzkörper vorgesehen, so liegt vorzugsweise die Zahnstange an beiden Führungsschienen zwischen beiden Laufbahnen. Sind insbesondere, wie es an sich bekannt ist, die Laufbahnen durch Laufdrähte gebildet, so kann eine der Zahnstangen unter Vorgabe eines entsprechenden- Zahnspieles gegenüber dem Zahnrad als Anstelleisfe für die Laufdrähte zur Einstellung des Führungsspieles ausgebildet sein, wozu die Zahnstange beidseits der Verzahnung Anlageflächen für die Laufdrähte aufweist und an Anstellschrauben in Sichtung auf den Wälzkörperkäfig hin verstellbar ist. Besondere Anstelleisten für die Laufdrähte erübrigen sich dann.

Das Zahnrad kann unmittelbar im Wälzkörperkäfig gelagert sein, wobei allerdinge der Lagerbolzen im Wälzkörperkäfig gesichert

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sein sohlte. Raumsparender aber ist eine Ausführungsfonn dor Erfindung, bei der das Zahnrad in einem Einsatzstück gelagert ist, das seinerseits in eine Aussparung des Wäü 'skörperkäfigs eingefügt ist» In diesem Fall wird im Wälzkörperkäfig keine Lagerbohrung für das Zahnrad benötigt und die Wand der Aussparung kann die Sicherung des Lagerbolzens in rxialer Richtung übernehmen. Das Einsatz-

tück kann in dei Aussparung des Wälzkörperkäfigs befestigt seil., vas sich insbesondere dann empfiehlt, wenn bei großen Verstellwege^ die Möglichkeit besteht, daß der WälzkÖrperkäfig mit einem seiner Zahnräder aus der Führung austritt und dann verhindert werden muß, daß das Einsatzstück mit seinem Zahnrad aus der Aussparung des Wälzkörperkäfigs her-ε-as fall en kann.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß die Gefahr eines Wanderns des Wälzkörperkäfigs in der Führung mit Sicherheit ausgeschlossen wird, wozu es lediglich der Zahnstangen und des Zahnrades bedarf, die auch nachträglich an schon vorhandenen' Führungen ohne Schwierigkeiten angebracht werden können, so daß auch solche Führungen noch gegen das Wandern des Wälzkörperkäfigs ohne weiteres gesichert werden können.

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Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungabeispielen näher erläutert; es zeigen:

Pigj 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Geradführung bei teilweise weggebrochen dargestellten Führungs schienen,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung II - II durch die Geradführung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung III - III durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsfonn

der erfindungsgemäßen Geradführung, entsprechend der Darstellung in Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt in Richtung V-V durch den Gegenstand nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt in Richtung VI-VI durch den Gegenstand nach Fig. 4_f

Fig. 7 einen Schnitt entsprechend den Fig. 3 und 6 durch eine andere Ausführungsfonn der erfindungsgemäßen Geradführung,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Geradführung nach der Erfindung bei gegeneinander verstellten Maschinenteilen,

Fig. 9 eine Ansicht des Gegenstandes nach Fig. 8 in Riohtung des dort eingetragenen Teiles IX.

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F .

Bei den in der Zeichnung dargestellten Geradführungen sind von den gegeneinander zu verstellenden zwei Maschinenteilen jeweils nur Führungsschieneni dargestellt, die an den nicht gezeichneten Maschinenteilen durch die Bohrungen 2 angeschraubt werden können. Diese Führungsschienen 1 können aber auch unmittelbar einstückig an die Maschinenteile angeformt sein. In diesemöinne können im folgenden die Begriffe Führungsschienen und Maschinenteile synonym verstanden werden. In jedem Fall sind zwischen Führungsschienen 1 bzw. Maschinenteilen Wälzkörper 3 vorgesehen, wobei im Falle von Rollen die Stirnflächen mit 3a, die Mantelflächen mit 3b bezeichnet sind. Die Wälzkörper 3 sind in einem Wälzkörperkäfig 4 gelagert und walzen sich auf an beiden Maschinenteilen 1 vorgesehenen Laufbahnen ab, wenn die Führungsschienen 1 bzw. Maschinenteile in Führungsrichtung gegeneinander verstellt werden. Dabei verschiebt sich der Wälzkörperkäfig 4 um den halben Verstellweg. Neben den Wälzkörpern 3 ist im Wälzkörperkäfig 4 mindestens ein Zahnrad 6 drehbar gelagert. Dieses Zahnrad 6 greift in ein Paar sich gegenüberliegender Zahnstangen 7, von welchen die eine Zahnstange am einen Maschinenteil bzw. Führungsschiene und die andere Zahnstange am anderen Maschinenteil, bzw. Führungsschiene befestigt ist. Duroh den Eingriff des Zahnrades 6 an sich diametral gegenüber liegenden Stellen seines Umfanges in den Zahnstangen 7 beider Maschinenteile Ί

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erfährt der Wälzkörperkäfig 4 eine ZwangsverSchiebung bei jeder gegenseitigen Verstellung der Führungsschienen 1, so daß ein unkontrolliertes Wandern des Wälzkörperkäfigs 4 in Bezug auf die Führungsschienen 1 bzv^r. Maschinenteile ausgeschlossen ist.

Im Ausführungsbeispiel sind die Laufbahnen 5 durch in die Führungsschienen 1 eingelegte Laufdrähte 8 gebildet, wobei je Führungsschiene 1 bzw. Maschinenteil zwei Laufdrähte 8 vorgesehen sind, die zwei zueinander parallele Laufbahnen an jedem Maschinenteil erzeugen. Zwischen diesen jeweils zwei Laufbahnen lie^t an jedem Maschinenteil die jeweilige Zahnstange 7·

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 sind die Wälzkörper 3 als Rollen ausgebildet die in bekannter und daher niolvfc näher zu beschreibender Weise mit ihren Achsen abwechselnd geneigt sind, so daß die längs des Wälzkörperkäfigs 4 aufeinander folgenden Rollen 3 abwechselnd am einen und dann am anderen Paar der sich jeweils diametral gegenüber liegenden Laufdrähte 8 laufen. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 sind dagegen die Wälzkörper 3 als Kugeln ausgebildet, die gleichzeitig an allen vier Laufdrähten 8 tragen.

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Die Pig. 8 und 9 zeigen den Fall einer Führung, bei welcher der Verstellweg der beiden Führungsschienen 1 gegeneinander so groß ist, daß der mit Rollen 3 ausgestattete Wälzkörperkäfig 4 aus der Führung austreten kann, wie es in Fig. 8 rechts oben dargestellt ist. In diesem Fall können im Wälzkörperkäfig 4 mehrere Zahnräder 6 angeordnet und längs des Wälakörperkäfigs 4 so verteilt sr Ln, daß sich mindestens immer eines der Zahnräder 6 im Eingriff mit den Zahnstangen 7 beider Maschinenteil-a 1 befindet.

Das Zahnrad 6 kann, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist, unmittelbar im Wälzkörperkäfig 4 gelagert sein. Dann müssen jedoch die das Zahnrad 6 beidseits übergreifenden Stege 4a des Wälzkörperkäfigs 4 ausreichend breit sein, um eine Lajerbohrung für den'Lagerbolzen 9 des Zahnrades 6 aufnehmen zu können. Darüber hinaus muß der Lagerbolzen 9 in den Stegen 4a gegen axiale Verschiebung gesichert sein. Besser und in der Zeichnung daher dargestellt ist eine Ausführungsform, bei der das Zaani d 6 in einem Einsatzstück 10 gelagert ist, das seinerseits in eine Aussparung des Wälzkörperkäfigs 4 eingefügt istj In diesem Fall können die Stege 4a des Wälzkörperkäfigs 4 Bogar schmaler als der Durchmesser des Lagerbolzens seil , wobei darüber hinaus der Lagerbolzen 9 durch die Stege 4a gegen axiale Verschiebungen gesichert ist. Besteht die in

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Fig. 8 dargestellte Möglichkeit, daß der Wälzkörperkäfig 4 mit wenigstens einem seiner Zahnräder 6 aus der Führung austreten kann, so empfiehlt es sich, das Einsatzstück 10 in der Aussparung des Wälzkörperkäfigs 4 zu befestigen, was beispielsweise durch Verstemmen, Nieten, Verschrauben oder dergl. erfolgen kann, wie es in Fig. 9 bei 11 angedeutet ist.

Die Fig. 7 zeigt den Fall, daß die eine, nämlich linke Zahnstange 7 unter Vorgabe eines geeigneten Zahnspieles gegenüber dem Zahnrad 6 zugleich als Anstelleiste für die Laufdrähte 8 zur Einstellung des Führungsspieles ausgebildet ist. Dazu ist die Zahnstange 7 beidseits ihrer Verzahnung mit Anlageflächen 12 für die Laufdrähte 8 versehen und an Anstellschrauben 13 in Richtung auf den Wälzkörperkäfig 4 hin verstellbar. Ersichtlich kann durch Verdrehen der Anstellschrauben 13 die Zahnstange 7 in Fig. 7 nach rechts verschoben und dadurch das Spiel der Wälzkörper 3 zwischen den Laufdrähten 8 eingeengt werden, wenn ein ausreichendes Spiel zwischen den Zähnen der Zahnstange 7 einerseits und des Zahnrades 6 andererseits vorgegeben ist.

Die Zahnstangen 7 und die Zahnräder 6 können aus Buntmetall oder Kunststoff bestehen. Die Lagerung der Zahnräder 6 muß gewährleisten, daß keine Verschiebungen der Zahnräder längs des Wälzkörperkäfigs 4 auftreten können.

Claims

Schutzansprüche

1· Vorrichtung zur Linearführung, insbesondere (Je rad führung, für zwei Führungsschienen, wobei zwischen den Führungs- \ schienen Wälzkörper vorgesehen sind, die in einem Wälzkörperkäfig gelagert sind und sich auf an beiden Führungsschienen vorgesehenen Laufbahnen abwälzen, dadurch gekennzeichnet, daß im Wälzkörperkäfig (4) mindestens ein Zahnrad (6) drehbar gelagert ist, das in ein Paar sich gegenüber liegender Zahnstangen (7) greift, von welchen die eine Zahnstange an der einen und die andere Zahnstange an der anderen der beiden Füürun^sschienen (1) befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von zwei zueinander parallelen Laufbahnen \5) an jeder Führungsschiene (1) die Zahnstange zwischen beiden Laufbahnen liegt. _t
3. Vorrichtung nach Anspruoh 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahnen (5) durch Laufdrähte (8) gebiH et sind und eine der Zahnstangen (7) unter Vorgabe eines entsprechenden Zahnspieles gegenüber dem Zahnrad (6) als Anstelleiete für die Laufdrähte (8) zur Einstellung des Führungsspieles

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ausgebildet ist, wozu die Zahnstange (7) beidseita der Verzahnung Anlageflechen (12) für die Laufdrähte (8) aufweist und ar Anstellschrauben (13) in Richtung auf den Wälzkörperkäfig (4) hin verstellbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (6) in einem Einsatzstück (10) gelagert ist, das seinerseits in eine Aussparung des Wälzkörperkäfigs (4-) eingefügt ist«
5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (10) in der Aussparung des Wälzkörperkäfigs (4) befestigt ist.'
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet» daß mehrere Zahnräder (6) im Wälzkörperkäfig (4) angeordnet, und längs des Wälzkörperkäfigs so verteilt sind, daß sich mindestens immer eines der Zahnräder (6) im Eingriff mit den Zahnstangen (7) beider Führungsschienen (1) befindet.

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