DE8807631U1 - Linearführungs-Schlitten - Google Patents

Linearführungs-Schlitten

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Description

DIPL-PHYS. KARL H. OLBfcldl-fli ü": PATENTANWALT ' D-ISStNIEDERWEIMAR/HESSEN | STAATL. QEPR. ÜBERSETZER t
TELEFON! (04421) 78627 |
TELECRAMMEi PATAID MARBURQ |
09.06.1988
0 537 Ot/De
Hugo Isert, 6419 Siterfeld LinearfUhrungs-Schlitten Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Schlitten zur lösbaren Anbringung an einer Laufschienen-Anordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Auf verschiedenen Gebieten benötigt man exakte lineare Führungen. Ein Anwendungsbeispiel sind Vorrichtungen zum Bearbeiten dünner Platten, die als Träger gedruckter Schaltungen dienen sollen. In Betracht kommen auch positionierfähige Vorschubeinheiten, x/y-Koordinatentische u.dgl.
Aus der DE-OS 30 13 410 geht ein Führungssystem hervor, das ein aus parallelen Rundstäben bestehendes Wellen- oder Laufschienenpaar aufweist, welches innerhalb eines U-StUtzprofils verläuft und einen rollengefUhrten Schlitten trägt. Sowohl die Wellen als auch die d&rtm entlanggeführten Rollen sind schwer zugänglich, wodurch Montage- und Wartungsarbeiten behindert werden.
Eine verbesserte Anordnung ist in der EP-B1-0 080 515 beschrieben. ■ line Druckplatte übergreift hierbei die Rundstäbe bzw. Wellen, so daß das auf Böcken gelagerte Schienenpaar sich rasch montieren und demontieren läßt. Es trägt einen Schlitten, der an den Rundstäben wahlweise durch Laufrollen oder durch Linear-Kugellager entlanggeführt werden kann, die ebenfalls verhältnismäßig bequem zugänglich sind. Nicht ganz gleichmäßiges Anziehen der Befestigungen
schrauben an den einzelnen Böcken kann jedoch unerwünschte Verformungen der Wellen bewirken. Eine Weiterentwicklung gemäß der EP-A2-0 245 656 sieht deshalb einen Schienenkörper mit beiderseitigen Längsausnehmungen vor, in denen die Wellen von überkragenden Rippen gehaltert sind. Diese werden durch Preßstücke, die in den Mittelteil des Schienenkörpers gedrückt werden, gleichmäßig abwärtsgebogen, um die Laufschienen linear gleichmäßig zu fassen.
Bei einer solchen, sehr präzisen Anordnung hängt die Leichtgängigkeit eines darauf verfahrbaren Schlittens entscheidend von dessan Justierung ab. Herkömmlich aufgebaute Schlitten hatten hierzu besondere Befestigungs- und Einstellelemente, beispielsweise Verstiftungen zur genauen Lagefixierung und zum Nachjustieren von Linear-Kugellagern. Letztere waren mit einem Kunststoffkäfig versehen und hatten spezielle Bohrungen für Meß-, Druck- und Einstellstifte. Hierbei muß die Justier-Anweisung sorgfältig eingehalten ■' werden, was bei der Wechselwirkung der einzelnen Einstellungen £ aufeinander nicht ganz einfach ist. Die Handhabung ist daher ' relativ umständlich.
k
f Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, mit möglichst geringem Aufwand einen für Führungen der eingangs genannten Art geeigneten &iacgr; Schlitten zu schaffen, dessen Linear-FUhrungselemente sich mit hoher Präzision schnell und zuverlässig anbringen lassen. Der ':· Schlitten soll ferner mit minimalen Bewegungsspiel in exakter Parallelführung auf einer Laufschiene oder einem Laufschienenpaar y angeordnet und jederzeit rasch abgenommen werden können.
Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von j Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der
Ansprüche 2 bis I3.
Die Erfindung schafft eine überaus einfache und sichere Justiermöglichkeit für das Linear-Führungslager. Indem dieses an der Tragplatte mittels einer Zentralschraube gehaltert ist, kann es
UEi deren Achse in der Tragplatten-Sbene verschwenkt werden. Dadurch läßt, sich in kürzester Zeit eine akkurate Einstellung vornehmen, die leichtesten Lauf des Schlittens auf der Laufschienen-Anordnung gewährleistet, und zwar mit minimalem Bewegungsspiel. Auf diese Weise kann der Schlitten zu Präzisions-Verstellungen benutzt werden, wie sie namentlich für Anwendungen in der Feinmechanik benötigt werden.
Räumlich ist es vorteilhaft, wenn die Zentralschrauben gemäß Anspruch 2 Durchgangslöcher der Tragplatte durchsetzen, die darin senkrecht zu deren Oberfläche randnah angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht schnelle Montage in den Randbereichen der Tragplatte. Dazu ist es günstig, wenn gemäß Anspruch 3 jede Zentralschraube in ein Gewindeloch des Linear-FUhrungslagers eingreift, das sich in seinem Gehäuse quer zu dessen Längsrichtung befindet. Der Aufwand ist gering und die Befestigung sicher.
Die Montage wird nach Anspruch k wesentlich dadurch erleichtert, daß die Tragplatte an ihrer Unterseite zumindest eine vorspringend« Leitkante hat, an der ein Linear-FUhrungslager anliegend gehaltert ist. Damit ist dieses in seiner Lage fixiert, und es braucht nur noch das gegenüberliegende Linear-Führungsla^er Justiert zu werden. Es genügt also, wenn das andere, gegenüberliegende Linear-Führungslager justierbar ist, was laut Anspruch 5 mit sehr einfachen Mitteln bewirkbar ist, nämlich mittels zweier beiderseits der Zentralschraube senkrecht zu dieser angeordneter Druckschrauben. Mit diesen kann die Winkelverstellung um die Justier-Schwenkachse schnell und gesau vorgenommen werden. Konstruktiv ist es dabei günstig, wenn die Tragplatte gemäß Anspruch 6 jeweils an einer Seitenkante zwei Senklöcher hat. die parallel zur Oberfläche der Tragplatte verlaufen und an deren Unterseite Randaussparungen aufweisen, in denen eine Druckschraube an einem Randteil des Linear-Führungslagers kraftschlüssig angreift. Dies wird in vorteilhafter Weise unterstützt, wenn laut Anspruch '· '■■ , bzw. Jedes Linear-Führungslager zumindest an der Deckfläche, die an der Unterseite der Tragplatte zur Anlage kommt, einen gegenüber
dem Gehäuse geringfügig einspringenden Rand hat. Ist ein solcher zurückgesetzter Rand auch an der zweiten Deckfläche des Linear-Führungslagers vorhanden, so spielt es keine Rolle, welche Fläche als die obere benutzt wird. Man kann daher einheitliche Bauelemente; verwenden, was die Lagerhaltung wesentlich verbilligt. |
Eine besonders genaue und feinfühlige Justierung erzielt man, :' indem gemäß Anspruch 6 die Senklöcher beiderseits des bzw. jedes Durchgangsloches im gleichen Abstand zu diesem angeordnet sind. Die beiden Druckschrauben greifen daher sozusagen an einer gleicharmigen Justierwaage an, die vom Deckrand des um die Zentralschraube schwenkbaren Führungslagers gebildet ist. Die Druck-C schrauben können nach Anspruch 9 als Zylinderkopfbolzen ausgebildet sein, bevorzugt mit Innensechskant-Schraubflächen und einem flanschartigen Bund.
Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung, für die selbständiger Schutz in Anspruch genommen wird, besteht nach Anspruch 10 darin, daß das Gehäuse des bzw. Jedes Linear-FUhrungelagers einen das Gewindeloch enthaltenden ovalen Zentralkörper aufweist, der oben und unten von parallelen Deckplatten abgeschlossen ist, an denen um den Zentralkörper jeweils eine Kugelfolge umläuft. Laut Anspruch 11 können die Kugelfolgen durch einen zwelschaligen Mantel auf getrennten Laufbahnen geführt sein, wobei die eine Mantelschale , parallele Längsschlitze aufweist, die in an sich bekannter Weise von den Kugeln teilweise durchragt werden. Bevorzugt sind die beiden Mantelechalen gemäß Anspruch 12 durch wenigstens eine Stift- und/oder Schraubverbindung stufenfrei zusammengehalten. Dieser Aufbau 1st in Herstellung und Anwendung gleichermaßen vorteilhaft. Er ist stabil und sichert einen gleichmäßigen, störungsfreien Umlauf der Kugelfolgen, die ihrerseits da« satte, leichtgängige Anliegen des FUhrungelagers an der Laufschienen-Anordnung gestatten.
Noch eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht nach Anspruch 13 vor, daß die Tragplatte ecknahe und/oder kantenparallele Befestigungsmittel für zu helternde Einrichtungen aufweist,
namentlich Paare von Gewindelöchern, Stiftbohrungen, Profilnuten u.dgl. Damit lassen sich Montageplatten, Werkzeuge und ähnliche Hilfsmittel rasch lösbar befestigen, und zwar in reproduzierbar genauer Anordnung.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig. 1 in auseinandergezogener Schrägansicht einen Schlitten nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Anwendung auf einer Laufschienen-Anordnung mit zwei Wellen,
Fig. 3 eine Schnittansicht in Verbindung mit einer einwelligen Laufschienen-Anordnung,
Fig. 4 eine Schnittansicht eines Linear-FUhrungslagers In Anlage an einer Welle und
Fig. 5 eine Schrägansicht eines Linear-FUhrungslagers und seiner auseinandergezogenen Einzelteile.
Ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneter Schlitten ist In Fig. 1 auseinandergezogen dargestellt. Er hat eine Tragplatte 12, die - vorzugsweise in fluchtender Anordnung - mit Paaren von Schraublöchern 14 und Stiftbohrungen 16 versehen ist, die insbesondere ecknahe und kantenparallel angeordnet sind. Die normalerweise rechteckige, im Sonderfall quadratische Tragplatte 12 hat an der Unterseite 22 einseitig eine Leitkante 72. Senkrecht zur Oberfläche bzw. Oberseite 18 sind zwei Durchgangslöcher 24, Insbesondere Senklöcher, zur Aufnahme von Zentralschrauben 70 vorhanden.
Die Achsen der Durchgangslöcher 24 und der eingezogenen Zentralschrauben 70 bilden Schwenkachsen A für Linear-Kugellager 40, die von unten an der Tragplatte 12 befestigt werden. Dazu hat jedes Linear-Kugellager 40 ein das Gehäuse 42 quer zu dessen Längsrichtung L durchsetzendes Zentral-Gewindeloch 50.
Wie Insbesondere aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, hat jedes Linear-Kugellager 40 am Gehäuse 42 eine obere Deckplatte 44 und eine untere Deckplatte 44' an einem Zentralkörper 46. Kugelfolgen 52, 52· laufen um den Zentralkörper 46 in Anlage an den Deckplatten 44, 44' auf Laufbahnen 58, 58' um. Diese sind durch einen Trennsteg 54 räumlich auseinandergehalten. Der Zentralkörper 46 wird von zwei Hantelschalen 48, 49 umschlossen, die mittels Stiftbzw. Schraubverbindungen 56 stufenfrei miteinander verbindbar sind. Längsschlitze 60, 60' im vorderen Mantelteil 48 erlauben den teilweisen Durchtritt der Kugelfolgen 52, 52', so daß diese an einer Welle 38 zur Anlage kommen können (Fig. 4).
Für die Leichtgängigkeit des Schlittens 10 an einer Laufschienen-Anordnung 30 (Fig. 2 und 3) ist die genaue Ausrichtung der Linear-Kugellager 40 wesentlich. Diese haben am Gehäuse 42 - vorzugsweise an jeder der Deckplatten 44, 44* - einen einspringenden Rand 62, welcher der Lagefixierung des Linear-Kugellagers 40 dient. Man erkennt aus Hg. 1, daß das dort links dargestellte Linear-Kugellager 40 mit sein« a einspringenden Rand 62 an der unteren Leitkante 72 der Tragplatte 12 zur Anlage kommt. Damit ist es in Längsrichtung L festgelegt. Infolgedessen braucht nur das gegenüberliegende Linear-Kugellager (in Fig. 1 rechts) relativ dazu winkeljustiert zu werden. Hierzu sind zwei Druckschrauben 64, 66 vorgesehen, die in Senklöcher 26 eingreifen, die parallel zur Oberseite 18 der Tragplatte 12 beiderseits des zugeordneten Durchgangsloches 24 angeordnet sind. An der Unterseite 22 der Tragplatte 12 gehen die Senklöcher 26 in Randauesparungen 28 über. Dadurch ist es möglich, daß ein Bund 68 der Druckschrauben 64, 66 an dem einspringenden Rand 62 des Kugellager-Gehäuses 42 kraftschlüssig angreift, wie aus Fig. 2 und 3 rechte ersichtlich. (Dort ist die Schnittebene eine andere als in der linken Hälfte dieser Figuren.)
Die optimale Justierung ist erreicht, wenn der Abstand S zwischen der Schwenkachse A und der Längsachse der Well· 38 bzw. 38* auch an den Enden des Linear-Kugellagers 40 konstant gegeben ist. Dann liegen die Kugelfolgen 52, 52' vorderseitig, d.h. in der Mantel-
a · ■ &igr;
k t B
I I III
schale 48, gleichmäßig entlang der Welle 38 bzw. 38* an, so daß der Schlitten 10 mit minimalem Bewegungsspiel leichtgängig verfahrbar und in jeder Lage stabil geführt ist.
Eine geeignete Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei findet eine Lauf schienen-Anordnung 30 Verwendung, deren Schienenkörper 32 mit senkrechten Querbohrungen 34 versehen ist. Wird in diese ein Paßstück eingepreßt, etwa gemäß GM 86 11 710 eine Rolle, so wird der dachartige Oberteil der Laufschienen-Anordnung 30 über die Wellen 38, 38* gedrückt, so daß diese spielfrei und gleichmäßig gefaßt sind. Die beiden Führungslager 40 des Schlittens 10 liegen Jeweils mit einer Kugel-Doppelspur an diesen Wellen 38, 38' linear gleichmäßig an, nachdem die Justierung mittels der Druckschrauben 64, 66 durchgeführt worden ist. Sie dienen zum spielfreien Einstellen des Schlittens 10, gegebenenfalls unter Vorspannung zwecks erhöhter Stabilisierung.
Im Ausführungebeispiel der Fig. 3 hat der Schienenkörper 32 der Laufschienen-Anordnung 30 nur einen Rundstab 38, der mittels einer Halteschraube 36 und einer Klemm-Mutter 37 an einem (nicht gezeichneten) Tragkörper befestigbar ist. Der Schlitten 1G greift an dieser einen Welle 38 mit den beiderseits angeordneten Linear-Kugellagern 40 exakt justierbar an. Wiederum wird die Einstellung dadurch erleichtert, daß das linke FUhrungslager 40 mit seinem oberen Rand 62 an der Leitkante 72 der Tragplatte 12 satt anliegt, während das rechte FUhrungslager 40 mit den Druckschrauben 64, 66 in die genaue Winkellage gebracht wird, die strenge Parallelität auf einfachst· Weise gewährleistet.
Sämtliche aus den Ansprüchen, öes Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen., können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Leaende 0 537 44, 40 Linear-Kugellager
A Achse 42 Gehäuse
L Längsrichtung 48, 44' Deckplatten
S Abstand 46 Zentralkörper
10 Schlitten 5?, 49 Mantelschalen
&Igr;&eacgr; Tragplatte 50 (Zentral-)Gewindeloch
14 Schraublöcher 52· Kugelfolgen
15 Stiftbohrungen 58, 54 Trennsteg
18 Oberseite/-flache 60, 56 Stif ^/Schraubverbindung«
20 Seitenkanten 58· Laufbahnen
22 Unterseite 64, 60' Längsschlitze
24 Durchgangslöcher 62 einspringender Rand
26 Senklöcher 66 Druckschrauben
28 Randaussparungen 68 Bund
30 Laufschienen(-Anordnung) 70 Zentralschraube
32 Schienenkörper 72 Leitkante
34 Querbohrung(en)
36 Halteschraube
37 Klemm-Mutter
38· Welle(n)/Rundstab

Claims (12)

Schutzansprüche
1. Schlitten (10) zur lösbaren Anbringung an einer Laufschienen-Anordnung (30), die insbesondere einen Schienenkörper (32) auiweist, vorzugsweise mit einem Rundstab (38r) oder mit zwei parallel gefaßten Wellen (38), an dem bzw. denen Linear-Führungslager (40) des Schlittens entlangbewegbar sind, die beiderseits an einer mit Befestigungsmitteln wie Bohrungen (14, 16), Profilen und/oder Nuten versehenen Tragplatte (12) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Linear-FUhrungslager (40) an der Tragplatte (12) mittels einer Zentralschraube (70) gehaltert ist, die zugleich eine Justier-Schwenkachse (A) definiert.
2. Schlitten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralschrauben (70) Durchgangslöcher (24) der Tragplatte (12) durchsetzen, die darin senkrecht zu deren Oberfläche (16) randnah angeordnet sind.
3· Schlitten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,, daß jede Zentralschraube (70) in ein Gewindeloch (50) dee Linear-FUhmngelagere (40) eingreift, das sich in seinem Gehäuse (42) quer zu dessen Längsrichtung (L) befindet.
4. Schlitten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12) an ihrer Unterseite (22) zumindest eine vorspringende Leitkante (72) hat, an der ein Linear-Führungslager (40) anliegend gehaltert ist.
5. Schlitten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Seitenkante (20) der Tragplatte (12), die der Leitkante (72) gegenüberliegt, beiderseits der Zentralschraube (50) senkrecht zu dieser verstellbare Druckschrauben (64, 66) für das zweite Linear-Führungslager (4&Lgr;) vorhanden sind.
6. Schlitten wenigstens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12) jeweils an einer Seitenkante (20) zwei Senklöcher (26) hat, die parallel zur Oberfläche (18) der Tragplatte verlaufen und an deren Unterseite (22) Randaussparungen (28) aufweisen, in denen je eine Druckschraube (64; 66) an einem Randteil (62) des Linear-Führungslagers (40) kraftschlüssig angreift.
7'. Schlitten nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw, jedes Linear-Führungslager (40) zumindest an der Deckfläche (44), die an der Unterseite (22) der Tragplatte (12) zur Anlage kommt, einen gegenüber dem Gehäuse (42) geringfügig einspringenden Rend (62) hat.
6. Schlitten nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch g ekennzeichnet, daß die Senklöcher (26) beiderseits dee bzw. jedes Durchgangsloches (24) im gleichen Abstand zu diesem angeordnet sind.
9. Schlitten nach einem der Ansprüche 5 die 8, dadurch g ekennzeichnet, deß di« Druckschrauben (64, 66) ale Zylinderkopfbolzen ausgebildet sind, bevorzugt mit Innenseohskant-Schraubflachen und einem flanschartigen Bund (66).
10. Schlitten insbesondere nach Anspruch 3, dodurch g ekannzeichnet, daß das Gehäuse (42) des bzw. jedes Llnear-FUhrungslagers (AO) einen das Gewindeloch (50) enthaltenden ovalen Zentralkörper (46) aufweist, der oben und unten von parallelen Deckplatten (44, 44') abgeschlossen ist, an denen um den Zentralkörper Jeweils eine Kugelfolge (52, 52») umläuft.
11. Schlitten nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich-
LA 9 U, UaU %A^O 11UgVAAVXQVlI \ ^ £. , ^C / «»««AWA« V^««W·« SinVJ,-
schaligen Mantel (48, 49) auf getrennten Laufbahnen (58, 58') geführt sind, wobei die eine Mantelschale (48) parallele Längsschlitze (60, 60·) aufweist, die von den Kugeln teilweise durchragt werden.
12. Schlitten nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mantelschalen (48, 49) durch wenigstens eine Stift- und/oder Schraubverbindung (56) stufenfrei zusammengehalten sind.
13« Schlitten nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12) ecknahe und/oder kantenparallele Befestigungsmittel für zu haltende Einrichtungen aufweist, namentlich Paare von Gevindelöehern (14), Stiftbohrungen (16), Profilnuten u.dgl.
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