ES2230501T3 - Guia lineal. - Google Patents
Guia lineal.Info
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Abstract
Guía lineal con un carril (1) que presenta varias pistas de circulación (2), y un carro (3) que comprende, enfrente de las pistas de circulación (2), al menos un elemento de deslizamiento (4) que presenta en el lado alejado del carril (1) una superficie (5) inclinada con respecto a las direcciones de circulación de la guía lineal, estando previsto entre el elemento de deslizamiento (4) y el carro (3) un elemento de ajuste (6) desplazable en las direcciones de circulación de la guía lineal, el cual se aplica de forma desplazable con una superficie (7) a la superficie inclinada (5) del elemento de deslizamiento (4), caracterizada porque el elemento de ajuste (6) está pretensado contra la superficie inclinada (5) del elemento de deslizamiento (4), de modo que resulta una componente de fuerza sobre el elemento de deslizamiento (4) perpendicular a las pistas de circulación (2) opuestas al elemento de deslizamiento (4), y las superficies yuxtapuestas (7, 5) del elemento de ajuste (6) y del elemento de deslizamiento (4) presentan escalones correspondientes de tal manera que los escalones de la respectiva superficie (7) del elemento de ajuste (6) pueden deslizarse, debido a su pretensado, con una holgura correspondiente, sobre los escalones de la superficie inclinada (5) del elemento de deslizamiento (4) movido en la dirección de las pistas de circulación del carril (1).
Description
Guía lineal.
La invención concierne a una guía lineal con un
carril que presenta varias pistas de circulación, y un carro que
comprende, enfrente de las pistas de circulación, al menos un
elemento de deslizamiento que presenta en el lado alejado del carril
una superficie inclinada con respecto a las direcciones de
circulación de la guía lineal, estando previsto entre el elemento de
deslizamiento y el carro un elemento de ajuste que puede ser
desplazado en las direcciones de circulación de la guía lineal y
que se aplica de forma desplazable con una superficie a la
superficie inclinada del elemento de deslizamiento.
Una guía lineal de esta clase es conocida por el
folleto "DryLin®T'" de 8/98 de la solicitante. Esta consta de
un carril sustancialmente de forma de T y un carro con una ranura de
circulación de configuración correspondiente. El carril presenta dos
pares de primeras pistas de circulación enfrentadas y dispuestas
perpendicularmente a la dirección de carga normal del carro y un par
de segundas pistas de circulación enfrentadas y dispuestas
perpendicularmente a las primeras pistas de circulación. Enfrente de
las pistas de circulación están previstos en el carro unos
elementos de deslizamiento de un plástico altamente resistente al
desgaste con un bajo coeficiente de rozamiento. Para ajustar una
holgura tanto en la dirección de carga normal del carro como también
transversalmente a ella, los elementos de deslizamiento están
configurados en forma de cuña en posiciones enfrentadas con
respecto a las pistas de circulación del carril cuya normal a la
superficie está dirigida en sentido contrario a la dirección de
carga normal del carro, y con respecto a una de las pistas de
circulación cuya normal a la superficie está orientada
perpendicularmente a la dirección de carga normal, discurriendo los
elementos de ajuste correspondientes en forma de cuña en la
dirección contraria. Los elementos de ajuste pueden ser presionados
por un tornillo de regulación contra la superficie inclinada de los
elementos de deslizamiento, con lo que el elemento de deslizamiento
asociado, que se aplica contra un soporte de reacción del carro en
su extremo más ancho opuesto al tornillo de regulación, es movido
hacia el carril y, por tanto, se reduce la holgura entre el carro y
el carril en el punto de apoyo correspondiente. Soltando el
tornillo de regulación se puede ampliar la holgura entre el carro y
el carril en el punto de apoyo correspondiente. Convenientemente,
el elemento de ajuste es movido hacia atrás por un muelle de
compresión al soltar el tornillo de regulación.
En lugar de dos pistas de circulación cuyas
normales a la superficie estén dirigidas en sentido contrario a la
dirección de carga normal del carro, el carril puede presentar
también, para cargas más bajas, solamente una pista de circulación
dispuesta en el centro y un elemento de deslizamiento
correspondientemente enfrentado. A diferencia de la disposición
anteriormente descrita, los elementos de deslizamiento de forma de
cuña pueden estar dispuestos también en otros puntos de apoyo del
cojinete lineal en los que se desee el ajuste de la holgura.
En las guías lineales conocidas el ajuste de la
holgura se efectúa generalmente en los talleres del fabricante. El
preajuste puede realizarse con ayuda de la fuerza de desplazamiento
del carro. Sin embargo, en muchos casos es necesario un reajuste de
la holgura del cojinete que tiene que ser realizada por el cliente.
Dado que con ayuda de los tornillos de regulación se pueden
reajustar tres puntos de apoyo, es necesario un ajuste y control
precisos. Existe el riesgo de que, en la operación de reajuste, se
aumente o disminuya excesivamente la holgura en uno de los puntos
de apoyo.
La presente invención se basa en el problema de
perfeccionar una guía lineal de la clase citada al principio de modo
que no sea necesario un ajuste de la holgura del cojinete de la guía
lineal por medio de tornillos de regulación u otro dispositivo de
regulación a maniobrar por el fabricante y/o el cliente.
El problema se resuelve según la invención por el
hecho de que el elemento de ajuste está pretensado contra la
superficie inclinada del elemento de deslizamiento, de modo que
resulta una componente de fuerza sobre el elemento de deslizamiento
perpendicular a pistas de circulación opuestas al elemento de
deslizamiento, y las superficies del elemento de ajuste y el
elemento de deslizamiento aplicadas una a otra presentan escalones
correspondientes de tal manera que los escalones de la respectiva
superficie del elemento de ajuste puedan deslizarse, a consecuencia
del pretensado, con una holgura correspondiente, sobre los
escalones de la superficie inclinada del elemento de deslizamiento
movido en la dirección de las pistas de circulación del carril.
Debido a la construcción según la invención se
tiene que, en caso de una holgura excesiva, el elemento de ajuste se
desliza con su superficie de forma de escalón sobre los escalones
correspondientes del elemento de deslizamiento hasta que se haya
reducido a una medida mínima la holgura entre el elemento de
deslizamiento y la pista de circulación del carril, con lo que los
escalones de ambas superficies se aplican uno contra otro con sus
cantos. De esta manera, se reduce automáticamente una holgura
excesiva sin que sea necesario un ajuste con ayuda de un tornillo de
regulación u otro dispositivo de regulación.
Para efectuar un ajuste automático de la holgura
por medio del elemento de ajuste se tiene que cargar el carro de
modo que la holgura existente resulte entre el elemento de
deslizamiento correspondiente y la pista de circulación del
carril.
En una ejecución preferida de la invención los
escalones de la superficie inclinada del elemento de deslizamiento
presentan segmentos que discurren sustancialmente paralelos a las
direcciones de circulación de la guía lineal y segmentos que
ascienden con un ángulo < 90º en la dirección del pretensado del
elemento de ajuste. Los escalones de la superficie del elemento de
ajuste aplicados a la superficie inclinada del elemento de
deslizamiento pueden estar configurados aquí de manera
correspondiente.
El ángulo de los segmentos ascendentes de los
escalones se elige preferiblemente de modo que sea mayor que el
ángulo de autorretención y menor que el ángulo de acuñamiento.
En un perfeccionamiento conveniente de la
invención los segmentos de los escalones que discurren
sustancialmente paralelos a las direcciones de circulación de la
guía lineal descienden ligeramente en la dirección del pretensado
del elemento de ajuste. Mediante el trazado descendente de estos
segmentos se consigue que, en cualquier caso, resulte una holgura
mínima entre el elemento de deslizamiento y la pista de circulación
asociada del carril. Si el elemento de ajuste se desliza, debido a
su pretensado, a lo largo de una altura de escalón que corresponde
a la holgura remanente entre el elemento de deslizamiento y la pista
de circulación correspondiente del carril, se aumenta entonces la
holgura al proseguir el desplazamiento de los elementos de ajuste
hasta que los escalones del elemento de ajuste se apliquen contra
los escalones del elemento de deslizamiento. La holgura mínima que
se ajusta corresponde entonces a la profundidad del trazado
descendente de los segmentos de escalón en sentido perpendicular a
las direcciones de circulación de la guía lineal.
Este ajuste automático de una holgura mínima
entre los elementos de deslizamiento y las pistas de circulación del
carril es ventajoso especialmente cuando no están presentes
elementos adicionales con una elasticidad definida para garantizar
una holgura. Por el contrario, si se efectúa una compensación por
medio del sistema, se puede prescindir del trazado descendente de
los segmentos sustancialmente horizontales de los escalones del
elemento de deslizamiento y del elemento de ajuste.
Cuando está previsto un trazado descendente de
los segmentos de escalón en cuestión, su altura perpendicularmente a
las direcciones de circulación de la guía lineal puede estar
entonces entre 0,01 y 0,1 mm.
Preferiblemente, la altura en cuestión está
comprendida entre 0,01 y 0,05 mm.
Para evitar una autorretención de la disposición
de escalones, los segmentos ascendentes de los escalones de la
superficie inclinada del elemento de deslizamiento y del elemento
de ajuste pueden presentar una altura perpendicularmente a las
direcciones de circulación de la guía lineal entre 0,02 y 0,2
mm.
Preferiblemente, esta altura está comprendida
entre 0,02 y 0,1 mm.
Para pretensar el elemento de ajuste puede estar
previsto un muelle de compresión que ataque en él paralelamente a
las direcciones de circulación de la guía lineal. Con fines de
ahorro de espacio, el muelle de compresión está dispuesto
preferiblemente a un lado del elemento de ajuste y ataca en un
saliente dirigido transversalmente al lado en cuestión.
Las superficies yuxtapuestas del carro, del
elemento de ajuste y/o del elemento de deslizamiento pueden ser de
configuración parcialmente cilíndrica para hacer posible una
compensación de errores de paralelismo del cojinete. Por ejemplo, la
superficie inclinada del elemento de deslizamiento puede ser de
configuración parcialmente cilíndrica y aplicarse contra una
superficie del elemento de ajuste realizada correspondientemente con
forma cóncava en sección transversal.
En otra ejecución la superficie aplicada contra
el elemento de deslizamiento o una superficie del elemento de ajuste
opuesta a ésta y aplicada al carro pueden ser de configuración
parcialmente cilíndrica.
El elemento de deslizamiento consiste
preferiblemente en un plástico altamente resistente al desgaste con
bajo coeficiente de rozamiento. Con un emparejamiento de materiales
a base de un plástico de esta clase para los elementos de
deslizamiento y aluminio anodizado para el carril se han podido
lograr resultados óptimos.
Por lo demás, la guía lineal, en lo que concierne
a la configuración del carro y del cojinete de deslizamiento, así
como a la disposición de los emparejamientos de deslizamiento a
base, cada vez, de una pista de circulación del carril y un
elemento de deslizamiento del carro, puede estar configurada del
modo que se ha descrito al principio para guías lineales conocidas.
En particular, el carril puede presentar dos pares de primeras
pistas de circulación enfrentadas y dispuestas perpendicularmente a
la dirección de carga normal del carro y un par de segundas pistas
de circulación enfrentadas y dispuestas perpendicularmente a las
primeras pistas de circulación. La sección transversal del carril
puede estar configurada sustancialmente en forma de T con una ranura
de circulación correspondiente en el carro, estando convenientemente
dispuestos los emparejamientos de deslizamiento en forma simétrica
con respecto a la perpendicular central de la guía lineal. Entran en
consideración otras configuraciones del carril y de la ranura de
circulación del carro, así como otras disposiciones de los
emparejamientos de deslizamiento, cuando esto sea conveniente en
base a condiciones de carga especiales.
En una ejecución estándar de la guía lineal un
elemento de deslizamiento con superficie inclinada y un elemento de
ajuste de configuración correspondiente están asociados a las
pistas de circulación del carril cuyas normales a la superficie
están dirigidas en sentido contrario a la dirección de carga normal
del carro, así como a una de las pistas de circulación cuyas
normales a la superficie están dirigidas perpendicularmente a las de
las pistas de circulación primeramente citadas.
En esta disposición se tiene que, para ajustar
automáticamente la holgura, el carro puede ser cargado con respecto
al carril en sentido contrario a la dirección de carga normal, de
modo que la holgura existente resulta entre los elementos de
deslizamiento con superficie inclinada y las pistas de circulación
asociadas del carril.
Se describe seguidamente con más detalle un
ejemplo de ejecución de la invención haciendo referencia al dibujo.
Muestran en el dibujo:
La Figura 1, una sección longitudinal a través de
una guía lineal con carro cargado en la dirección A,
la Figura 2, una vista ampliada del fragmento
identificado con B en la Figura 1,
la Figura 3, un alzado frontal de la guía lineal
según la Figura 1 en la dirección C,
la Figura 4, una sección transversal a través de
la guía lineal según la Figura 1 a lo largo de la línea
D-D,
la Figura 5, una sección longitudinal a través de
la guía lineal bajo carga del carro en la dirección E,
la Figura 6, una vista ampliada del fragmento B
mostrado en la Figura 5,
la Figura 7, un alzado frontal de la guía lineal
según la Figura 5 en la dirección C, y
la Figura 8, una sección transversal a través de
la guía lineal según la Figura 5 a lo largo de la línea
D-D.
Como se desprende especialmente de las Figuras 1
y 5, la guía lineal representada en el dibujo consta de un carril 1
que presenta varias pistas de circulación 2, y un carro 3 que
comprende elementos de deslizamiento 4 que están enfrentados a las
pistas de circulación 2 y que presentan en el lado alejado del
carril 1 una superficie 5 inclinada con respecto a las direcciones
de circulación de la guía lineal. Entre cada elemento de
deslizamiento 4 y el carro 3 está dispuesto un elemento de ajuste 6
que puede ser desplazado en las direcciones de circulación de la
guía lineal, que está configurado en forma de cuña al igual que el
elemento de deslizamiento 4 y que se aplica de forma desplazable
con una superficie 7 a la superficie inclinada 5 del elemento de
deslizamiento 4.
Como se desprende también del dibujo, el carro 3
presenta, para soportar el elemento de deslizamiento 4 y el elemento
de ajuste 6, unos rebajos 8 sustancialmente de forma de
paralelepípedo que se extienden en las direcciones de circulación de
la guía lineal. En este rebajo 8 están dispuestos el elemento de
deslizamiento 4 de forma de cuña y el elemento de ajuste 6 de modo
que sus superficies inclinadas 5 y 7 se aplican una a otra y el lado
superior del elemento de ajuste 6 y el lado inferior del elemento
de deslizamiento 4 están dispuestos en posiciones paralelas.
El elemento de ajuste 4 está sujeto por su lado
frontal de máxima dimensión en el carro 3 a través de un soporte de
reacción no representado en el dibujo, mientras que el elemento de
ajuste 6 está pretensado por medio de un muelle de compresión 9 en
dirección al lado frontal de tamaño máximo del elemento de
deslizamiento 4 en una dirección de circulación de la guía lineal.
Debido al pretensado del elemento de ajuste 6 resulta una componente
de fuerza sobre el elemento de deslizamiento 4 perpendicular a la
pista de circulación 2 del carril 1.
Como se muestra con más precisión en las Figuras
2 y 6, las superficies yuxtapuestas 5 y 7 del elemento de
deslizamiento 4 y del elemento de ajuste 6, respectivamente,
presentan escalones correspondientes de tal manera que los escalones
de la superficie 7 del elemento de ajuste 6 se pueden deslizar,
debido a su pretensado, con una holgura correspondiente sobre los
escalones de la superficie inclinada 5 del elemento de deslizamiento
4. En la dirección de carga A indicada en la Figura 6 el elemento de
ajuste 6 se desplaza sobre los escalones del elemento de
deslizamiento 4 hasta que la holgura de cojinete restante sea más
pequeña que la altura de los escalones. El elemento de ajuste 6
está dispuesto entonces de modo que éste, a lo largo del posible
recorrido de desplazamiento, no tropieza ni abajo con el carril 1 ni
en su lado frontal más pequeño con el soporte de reacción - no
representado en el dibujo - para el elemento de deslizamiento 4.
Como se desprenden de la Figura 2 con más
precisión, los escalones de la superficie inclinada 5 del elemento
de deslizamiento 4 y del elemento de ajuste 6 presentan segmentos
10 que discurren sustancialmente paralelos a las direcciones de
circulación de la guía lineal y segmentos 11 que ascienden con un
ángulo <90º en la dirección del pretensado del elemento de ajuste
6. El ángulo de los segmentos ascendentes se ha elegido de modo que
sea superior al ángulo de autorretención e inferior al ángulo de
acuñamiento de la disposición de guía lineal.
Como muestra la Figura 6 en detalle, los
segmentos 10 que discurren sustancialmente paralelos a las
direcciones de circulación de la guía lineal descienden ligeramente
en la dirección del pretensado del elemento de ajuste 6. Esto tiene
la consecuencia de que, en caso de que la holgura de cojinete
restante sea cero y los cantos de los escalones de la superficie 7
del elemento de ajuste 6 se deslicen sobre los cantos de los
escalones de la superficie 5 del elemento de deslizamiento 4, se
ajusta la holgura mínima S indicada en la Figura 6 al proseguir el
desplazamiento del elemento de ajuste 6 debido al pretensado hasta
el siguiente segmento de escalón. Con esta medida se garantiza que,
con el ajuste de holgura automático de la guía lineal, resulte en
cualquier caso una holgura mínima de magnitud S.
La disposición de los emparejamientos de
deslizamiento en el carril 1 y en el carro 3, constituidos por el
elemento de deslizamiento 4 y la pista de circulación 2 del carril
1, se desprende de las Figuras 3, 4 y 7, 8. El carril 1 y el carro
3 están configurados sustancialmente en forma simétrica, presentando
el carril 1 una configuración en forma de T y teniendo el carro 3
una ranura de circulación 12 de forma correspondiente. El carril 1
presenta dos pares de primeras pistas de circulación 2 enfrentadas y
dispuestas perpendicularmente a la dirección de carga normal A del
carro 3 y un par de pistas de circulación 2 enfrentadas y
dispuestas perpendicularmente a las primeras pistas de circulación.
Para efectuar un ajuste automático de una holgura de cojinete
vertical y lateral, un elemento de deslizamiento 4 de la clase
anteriormente descrita con superficie inclinada 5 y un elemento de
ajuste correspondiente 6 están asociados cada vez a las pistas de
circulación 2 cuyas normales a la superficie están dirigidas en
sentido contrario a la dirección de carga normal A del carro 3 y a
una de las pistas de circulación laterales. Las restantes pistas de
circulación llevan asociados unos elementos de deslizamiento 13
sustancialmente de forma de paralelepípedo que están asegurados
contra desplazamiento en el carro 3.
Las superficies 14 de los elementos de ajuste 6
aplicadas contra el carro y las superficies 15 de los elementos de
deslizamiento 13 aplicadas contra el carro 3 son de configuración
parcialmente cilíndrica para equilibrar la compensación de errores
de paralelismo mediante un giro correspondiente de los elementos de
deslizamiento 4 y 13 en la guía lineal.
En las Figuras 3 y 7 se indica también la línea
de sección F-F, de la cual resulta la sección
longitudinal según las Figuras 1 y 5, respectivamente.
- 1
- Carril
- 2
- Pista de circulación
- 3
- Carro
- 4
- Elemento de deslizamiento
- 5
- Superficie inclinada
- 6
- Elemento de ajuste
- 7
- Superficie
- 8
- Rebajo
- 9
- Muelle de compresión
- 10
- Segmento
- 11
- Segmento
- 12
- Ranura de circulación
- 13
- Elemento de deslizamiento
- 14
- Superficie
- 15
- Superficie
Claims (13)
1. Guía lineal con un carril (1) que presenta
varias pistas de circulación (2), y un carro (3) que comprende,
enfrente de las pistas de circulación (2), al menos un elemento de
deslizamiento (4) que presenta en el lado alejado del carril (1)
una superficie (5) inclinada con respecto a las direcciones de
circulación de la guía lineal, estando previsto entre el elemento
de deslizamiento (4) y el carro (3) un elemento de ajuste (6)
desplazable en las direcciones de circulación de la guía lineal, el
cual se aplica de forma desplazable con una superficie (7) a la
superficie inclinada (5) del elemento de deslizamiento (4),
caracterizada porque el elemento de ajuste (6) está
pretensado contra la superficie inclinada (5) del elemento de
deslizamiento (4), de modo que resulta una componente de fuerza
sobre el elemento de deslizamiento (4) perpendicular a las pistas de
circulación (2) opuestas al elemento de deslizamiento (4), y las
superficies yuxtapuestas (7, 5) del elemento de ajuste (6) y del
elemento de deslizamiento (4) presentan escalones correspondientes
de tal manera que los escalones de la respectiva superficie (7) del
elemento de ajuste (6) pueden deslizarse, debido a su pretensado,
con una holgura correspondiente, sobre los escalones de la
superficie inclinada (5) del elemento de deslizamiento (4) movido en
la dirección de las pistas de circulación del carril (1).
2. Guía lineal según la reivindicación 1,
caracterizada porque los escalones de la superficie inclinada
(5) del elemento de deslizamiento (4) presentan segmentos (10) que
discurren sustancialmente paralelos a las direcciones de circulación
de la guía lineal y segmentos (11) que ascienden con un ángulo
<90º en la dirección del pretensado del elemento de ajuste
(6).
3. Guía lineal según la reivindicación 2,
caracterizada porque los segmentos (10) de los escalones que
discurren sustancialmente paralelos a las direcciones de circulación
de la guía lineal descienden ligeramente en la dirección del
pretensado del elemento de ajuste (6).
4. Guía lineal según la reivindicación 3,
caracterizada porque los segmentos (10) de los escalones que
discurren sustancialmente paralelos a las direcciones de circulación
de la guía lineal descienden a lo largo de una altura perpendicular
a las direcciones de circulación entre 0,01 y 0,1 mm.
5. Guía lineal según la reivindicación 4,
caracterizada porque los segmentos (10) de los escalones que
discurren sustancialmente paralelos a las direcciones de circulación
de la guía lineal descienden a lo largo de una altura perpendicular
a las direcciones de circulación entre 0,01 y 0,05 mm.
6. Guía lineal según una de las reivindicaciones
2 a 5, caracterizada porque los segmentos ascendentes (11) de
los escalones de la superficie inclinada (5) del elemento de
deslizamiento (4) presentan una altura perpendicularmente a las
direcciones de circulación de la guía lineal entre 0,02 y 0,2
mm.
7. Guía lineal según la reivindicación 6,
caracterizada porque los segmentos ascendentes (11) de los
escalones de la superficie inclinada (5) del elemento de
deslizamiento (4) presentan una altura perpendicularmente a las
direcciones de circulación de la guía lineal entre 0,02 y 0,1
mm.
8. Guía lineal según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizada porque el elemento de ajuste (6) está
pretensado por un muelle de compresión (9) que ataca en él
paralelamente a las direcciones de circulación de la guía
lineal.
9. Guía lineal según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizada porque la superficie inclinada (5) del
elemento de deslizamiento (4) es de configuración parcialmente
cilíndrica y se aplica contra una superficie (7) del elemento de
ajuste (6) construida también en forma correspondientemente
cóncava.
10. Guía lineal según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizada porque la superficie (7) aplicada contra
el elemento de deslizamiento (4) o una superficie del elemento de
ajuste (6) enfrentada a ésta y aplicada al carro (3) es de
configuración parcialmente cilíndrica.
11. Guía lineal según una de las reivindicaciones
1 a 10, caracterizada porque el elemento de deslizamiento (4)
consiste en un plástico altamente resistente al desgaste con bajo
coeficiente de rozamiento.
12. Guía lineal según una de las reivindicaciones
1 a 11, caracterizada porque el carril (1) presenta dos pares
de primeras pistas de circulación (2) enfrentadas y dispuestas
perpendicularmente a la dirección de carga normal (E) del carro (3),
y un par de segundas pistas de circulación (2) enfrentadas y
dispuestas perpendicularmente a las primeras pistas de
circulación.
13. Guía lineal según la reivindicación 12,
caracterizada porque un elemento de deslizamiento (4) con
superficie inclinada (5) y un elemento de ajuste (6) están
asociados cada vez a aquéllas de las primeras pistas de circulación
(2) cuyas normales a la superficie están dirigidas en sentido
contrario a la dirección de carga normal (E) del carro (3), así como
a una de las segundas pistas de circulación (2).
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