WO2001042671A1 - Führungsschiene für ein linearlager - Google Patents

Führungsschiene für ein linearlager Download PDF

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WO2001042671A1
WO2001042671A1 PCT/EP2000/011865 EP0011865W WO0142671A1 WO 2001042671 A1 WO2001042671 A1 WO 2001042671A1 EP 0011865 W EP0011865 W EP 0011865W WO 0142671 A1 WO0142671 A1 WO 0142671A1
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wall
longitudinal
rail
groove
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Detlef GÖRGENS
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Ina-Schaeffler Kg
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
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    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/58—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism a single sliding pair
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
    • F16C2322/39—General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators

Definitions

  • the invention relates to a guide rail for a linear bearing, with a plurality of through openings for the reception of fastening elements arranged one behind the other at intervals in the longitudinal direction of the rail for receiving fastening elements, with a longitudinal groove open to the upper side of the rail and extending over the entire length of the guide rail, and with one in the longitudinal groove used and fastened, the passage openings closing off the cover band, the longitudinal groove being delimited by a lower groove wall and two oblique side walls rising up from it and in cross section of the guide rail the lower groove wall in each case forms an obtuse angle with one side wall, and two on the side walls Wall grooves extending from the longitudinal groove are arranged in the guide rail in the longitudinal direction thereof, in which the cover band is held on its longitudinal sides.
  • Guide rails are used, for example, on machine tools and have to be replaced as wear parts from time to time. Therefore, they are often attached to the machine frame with screws. In most applications, the countersunk holes of the guide rail for the fastening screws have to be closed for various reasons. This process is complex and expensive. To close the radially widened end sections of the bores for the screw heads, it is known in use a stopper or a cap for each end section, as shown, for example, by the documents DE 30 46 590 A1 and DE 93 16 349 U1. The use of caps has the disadvantage of insufficient mechanical holding forces. In addition, a complex assembly is required because each cap must be used individually.
  • a guide rail of the type mentioned at the outset is known from EP 0 311 895 A1.
  • the longitudinal groove on the top of the rail only needs to be so wide that the cover band used securely closes the through-openings of the guide rail, which are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the rail.
  • the masking tape is glued to the bottom of the longitudinal groove between two adjacent through openings on the guide rail. This creates a stable arrangement of the masking tape, but it cannot be easily detached from the guide rail. If a detachment has been carried out with great effort, both the masking tape and the guide rail must be freed of the adhesive, for example ground off.
  • a cover band is used to close the holes for the screws, which, when pressed into the longitudinal groove of the guide rail, bulges over its entire width towards the guide rail. Due to its restoring spring force, the cover strip claws into the side surfaces of the longitudinal groove, so that it is held there in the groove along two contact lines. The space of the passage openings is closed to the outside along these lines of contact. As a result of its bulging, this masking tape does not have a flat sealing surface on its outer top. In addition, there is a risk with this version that the masking tape is pressed onto the surface in which the counterbores for the fastening screws are located.
  • the document DE 38 12 505 A1 shows a guide rail of the type mentioned, in which a plate made of plastic is used as the cover tape, which has a flat trapezoidal cross section. Rib engagement sections are formed on two long sides of the plate, while correspondingly recessed sections are formed in a linear channel of the guide rail that receives the plate. Therefore, the plate can be inserted into the channel from one end of the guide rail. The plate is then attached to the guide rail only in that the rib sections engage in the recessed sections. Pressing the plate into the channel from the upper long side of the guide rail is therefore not possible.
  • the invention has for its object to provide a tight cover for the passage openings of a guide rail with a good sealing effect, the geometry of the masking tape does not have to meet any special requirements and the masking tape is easy to assemble and disassemble.
  • the assembly or disassembly should also be possible if one or more carriages are mounted on the guide rail. It should therefore be possible to replace the masking tape when the machine is fully assembled. If possible, the tape should be easy to assemble without tools.
  • the cover strip is rectangular in cross section and is supported within the wall grooves with its lower longitudinal edges and upper longitudinal edges on the guide rail.
  • the cover strip can be pushed into the wall grooves from an end face of the guide rail, and can also be pressed into the longitudinal groove from above and enter the wall grooves.
  • the wall grooves can be ground into the rail surface.
  • the wall grooves can be pushed in or pushed in the cover tape.
  • the cover tape lies with a slight pretension with a lower longitudinal edge on an inclined groove wall, while it can be located with the respective upper longitudinal edge approx. 0.1 to 0.5 mm below the cutting line of two inclined walls within the longitudinal groove.
  • it is mounted on the guide rail from above by pressing it into the longitudinal groove and the wall grooves, or the front of the masking tape is pushed into the grooves of the guide rail.
  • the contour of the surface of such a guide rail is shown in the area of the masking tape in a wiper-friendly manner.
  • Figure 1 shows an end portion of a first guide rail in a perspective view
  • Figure 2 shows a detail of the end region of a second guide rail according to section line II-II of Figure 1 in an enlarged view;
  • FIG. 3 shows a cross section corresponding to the encirclement IM of FIG. 2 through the second guide rail and the
  • FIG. 4 shows a cross section corresponding to FIG. 3 through the first guide rail.
  • a masking tape 1 which is made of a resilient tape material, for example a steel sheet can be used in a longitudinal groove 2 of a guide rail 3.
  • the longitudinal groove 2 starts from the upper side 4 of the rail and is delimited by a lower groove wall 5 and two inclined side walls 6.
  • a plurality of vertical through openings 7 arranged one behind the other at intervals in the longitudinal direction of the guide rail 3 are closed. These openings are designed as stepped bores for receiving fastening screws.
  • the guide rail 3 also has two longitudinal wall grooves 8, which start from the longitudinal groove 2.
  • Each wall groove 8 is located on an inclined side wall 6.
  • Both wall grooves 8 are arranged at the same height of the guide rail 3.
  • the cover strip 1 is rectangular in cross section and has a lower longitudinal edge 9 and an upper longitudinal edge 10 on each of its two long sides. With these edges, it is inserted into the adjacent wall groove 8 and held there.
  • Two parallel cutting lines 11 of the guide rail 3 protrude slightly above the outer surface of the cover strip 1, the upper edges 10 of the cover strip 1 being able to be located within the wall grooves 8, for example 0.1 to 0.5 mm below the cutting lines 11.
  • cover strip 1 If the cover strip 1 is pressed into the longitudinal groove 2 from above, it must deform slightly resiliently in order to be able to overcome the two cutting lines 11 and to get into the wall grooves 8. However, it is also possible to slide the cover strip 1 in the longitudinal direction into the wall grooves 8 from an end face of the guide rail 3.
  • the contour at the cutting line 11 allows the guide rail material to be flanged, which can serve to fix a non-tight masking tape.
  • the flanging takes place in 0.01 to max. 0.2 mm range.
  • the sharp edge at the cutting line is broken in this case.
  • the masking tape 1 can not by the pressure of a scraper on the Place the groove wall 5 and the through openings 7 cannot be reproduced in the masking tape 1, so that negative sealing effects are avoided.
  • the dimensioning of the longitudinal groove 2 can be kept so small that there is no significant impairment of the rigidity.
  • the guide rail 3 according to FIGS. 1 and 4 is basically also designed.
  • the wall grooves 12 are designed such that the masking tape 1 is supported not only via its lower longitudinal edges 9 and its upper longitudinal edges 10, but also at border lines 13 on the guide rail 3, which separate the oblique side walls 6 from the wall grooves 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Abstract

Bei einer Führungsschiene für ein Linearlager mit mehreren in Schienenlängsrichtung in Abständen hintereinander angeordneten, von der Schienenoberseite (4) ausgehenden Durchgangsöffnungen (7) für die Aufnahme von Befestigungselementen, mit einer zur Schienenoberseite (4) offenen, sich über die gesamte Länge der Führungsschiene (3) erstreckenden Längsnut (2) und mit einem in der Längsnut (2) eingesetzten und befestigten, die Durchgangsöffnungen (7) nach außen verschließenden Abdeckband (1) ist die Längsnut (2) von einer unteren Nutwand (5) und zwei von dieser aufragenden schrägen Seitenwänden (6) begrenzt. Im Querschnitt der Führungsschiene (3) bildet dabei die untere Nutwand (5) jeweils mit einer Seitenwand (6) einen stumpfen Winkel, wobei an den Seitenwänden (6) zwei von der Längsnut (2) ausgehende Wandnuten in der Führungsschiene (3) in deren Längsrichtung verlaufend angeordnet sind, in welchen das Abdeckband (1) mit seinen Längskanten eingesetzt und gehalten ist. Erfindungsgemäß ist das Abdeckband (1) im Querschnitt rechteckig ausgeführt und innerhalb der Wandnuten mit seinen unteren Längskanten und oberen Längskanten an der Führungsschiene (3) abgestützt.

Description

Führungsschiene für ein Linearlager
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Führungsschiene für ein Linearlager, mit mehreren in Schienenlängsrichtung in Abständen hintereinander angeordneten, von der Schienenoberseite ausgehenden Durchgangsoffnungen für die Aufnahme von Befestigungselementen, mit einer zur Schienenoberseite offenen, sich über die gesamte Länge der Führungsschiene erstreckenden Längsnut und mit einem in der Längsnut eingesetzten und befestigten, die Durchgangsoffnungen nach außen verschließenden Abdeckband, wobei die Längsnut von einer unteren Nutwand und zwei von dieser aufragenden schrägen Seitenwänden begrenzt ist und im Querschnitt der Führungsschiene die untere Nutwand jeweils mit einer Seitenwand einen stumpfen Winkel bildet, und wobei an den Seitenwänden zwei von der Längsnut ausgehende Wandnuten in der Führungsschiene in deren Längsrichtung verlaufend angeordnet sind, in welchen das Abdeckband an seinen Längsseiten gehalten ist.
Hintergrund der Erfindung
Führungsschienen werden beispielsweise an Werkzeugmaschinen verwendet und müssen als Verschleißteile von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden. Daher sind sie häufig mit Schrauben am Maschinengestell befestigt. In den meisten Anwendungsfällen müssen aus unterschiedlichen Gründen die Senkbohrungen der Führungsschiene für die Befestigungsschrauben verschlossen werden. Dieser Vorgang ist aufwendig und teuer. Zum Verschließen der radial erweiterten Endabschnitte der Bohrungen für die Schraubenköpfe ist es bekannt, in jeden Endabschnitt einen Stopfen oder eine Kappe einzusetzen, wie es beispielsweise die Druckschriften DE 30 46 590 A1 und DE 93 16 349 U1 zeigen. Die Verwendung von Kappen hat den Nachteil zu geringer mechanischer Haltekräfte. Außerdem ist hierfür eine aufwendige Montage erforderlich, da jede Kappe einzeln eingesetzt werden muss.
Aus der Druckschrift EP 0 311 895 A1 ist eine Führungsschiene der eingangs genannten Art bekannt. Hier braucht die Längsnut an der Schienenoberseite nur so breit zu sein, dass das eingesetzte Abdeckband die Durchgangsöffnun- gen der Führungsschiene, die in Schienenlängsrichtung in Abständen hintereinander angeordnet sind, sicher verschließt. Das Abdeckband ist am Grunde der Längsnut zwischen jeweils zwei benachbarten Durchgangsoffnungen auf der Führungsschiene aufgeklebt. Dadurch entsteht eine stabile Anordnung des Abdeckbandes, jedoch lässt dieses sich nicht ohne weiteres von der Führungs- schiene wieder ablösen. Wenn unter hoher Kraftaufwendung eine Ablösung durchgeführt worden ist, müssen sowohl das Abdeckband als auch die Führungsschiene von dem Kleber befreit, beispielsweise abgeschliffen werden.
Bei einer aus der Druckschrift DE 196 15 075 A1 bekannten Führungsschiene der eingangs genannten Art wird zum Verschließen der Bohrungen für die Schrauben ein Abdeckband verwendet, welches sich beim Eindrücken in die Längsnut der Führungsschiene auf seiner gesamten Breite zur Führungsschiene hin auswölbt. Durch seine Rückstellfederkraft krallt sich das Abdeckband in die Seitenflächen der Längsnut ein, so dass es dort längs zweier Berührungsli- nien in der Nut gehalten wird. Längs dieser Berührungslinien ist der Raum der Durchgangsoffnungen nach außen verschlossen. Infolge seiner Auswölbung weist dieses Abdeckband aber an seiner außen befindlichen Oberseite eine ebene Dichtfläche nicht auf. Außerdem besteht bei dieser Ausführung die Gefahr, dass das Abdeckband auf die Fläche aufgedrückt wird, in der sich die Senkbohrungen für die Befestigungsschrauben befinden. Das Abdeckband darf jedoch auf dieser Fläche nicht aufliegen, weil sich andernfalls die Bohrungen mit der Zeit durch den Druck eines zu verwendenden Abstreifers in dem Abdeckband abbilden würden, wodurch die Abdichtwirkung beeinträchtigt wäre. Die Druckschrift DE 38 12 505 A1 zeigt eine Führungsschiene der eingangs genannten Art, bei der als Abdeckband eine Platte aus Kunststoff verwendet ist, die einen flachen trapezförmigen Querschnitt hat. An zwei Längsseiten der Platte sind Rippeneingriffsabschnitte angeformt, während in einem die Platte aufnehmenden linearen Kanal der Führungsschiene entsprechend ausgesparte Abschnitte ausgebildet sind. Daher kann die Platte von einem Ende der Führungsschiene aus in den Kanal eingesetzt werden. Die Platte ist dann lediglich dadurch an der Führungsschiene befestigt, dass die Rippenabschnitte in die ausgesparten Abschnitte eingreifen. Ein Eindrücken der Platte in den Kanal von der oberen Längsseite der Führungsschiene aus ist somit nicht möglich.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine festsitzende Abdeckung für die Durchgangsoffnungen einer Führungsschiene mit guter Abdichtungswirkung zu schaffen, wobei die Geometrie des Abdeckbandes keine besonderen Anforderungen zu erfüllen braucht und das Abdeckband einfach zu montieren und zu demontieren ist. Die Montage bzw. Demontage soll auch dann möglich sein, wenn einer oder mehrere Führungswagen auf der Führungsschiene montiert sind. Es soll also ein Austausch des Abdeckbandes bei voll montierter Maschine möglich sein. Dabei soll das Band nach Möglichkeit auch ohne Hilfsmittel leicht montierbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Abdeckband im Querschnitt rechteckig ausgeführt und innerhalb der Wandnuten mit seinen unteren Längskanten und oberen Längskanten an der Führungsschiene abgestützt ist. Infolge dieser erfindungsgemäßen Ausbildung kann das Abdeckband sowohl von einer Stirnseite der Führungsschiene aus in die Wandnuten hin- eingeschoben werden, als auch von oben in die Längsnut hineingedrückt werden und in die Wandnuten gelangen.
Die Wandnuten können in die Schienenoberfläche eingeschliffen werden. In die Längsnut und die Wandnuten kann das Abdeckband eingedrückt oder eingeschoben werden. Im Idealfall liegt das Abdeckband mit leichter Vorspannung mit einer unteren Längskante jeweils auf einer schrägen Nutwand auf, während es sich mit der jeweiligen oberen Längskante ca. 0,1 bis 0,5 mm unterhalb der Schnittlinie von zwei schrägen Wänden innerhalb der Längsnut befinden kann. Je nach der Abmessung des Abdeckbandes erfolgt seine Montage an der Führungsschiene von oben, indem es in die Längsnut und die Wandnuten eingedrückt wird, oder man schiebt das Abdeckband stirnseitig in die Nuten der Führungsschiene hinein. Die Kontur der Oberfläche einer solchen Führungsschie- ne stellt sich im Bereich des Abdeckbandes abstreiferfreundlich dar.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und wer- den im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 einen Endbereich einer ersten Führungsschiene in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 2 einen Ausschnitt aus dem Endbereich einer zweiten Führungsschiene entsprechend der Schnittlinie ll-ll der Figur 1 in vergrößerter Darstellung;
Figur 3 einen der Einkreisung IM der Figur 2 entsprechenden Querschnitt durch die zweite Führungsschiene und das
Abdeckband in vergrößerter Darstellung;
Figur 4 einen der Figur 3 entsprechenden Querschnitt durch die erste Führungsschiene.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Ein Abdeckband 1 , welches aus einem federnden Bandmaterial, beispielsweise einem Stahlblech bestehen kann, ist in einer Längsnut 2 einer Führungsschiene 3 eingesetzt. Die Längsnut 2 geht von der Schienenoberseite 4 aus und wird von einer unteren Nutwand 5 und zwei schrägen Seitenwänden 6 begrenzt. Mit dem Abdeckband 1 , das sich in der Längsnut 2 befindet, werden mehrere in Längsrichtung der Führungsschiene 3 in Abständen hintereinander angeordnete senkrechte Durchgangsoffnungen 7 verschlossen. Diese Öffnungen sind als Stufenbohrungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben ausgebildet.
Die Führungsschiene 3 nach den Figuren 2 und 3 weist außerdem zwei in Längsrichtung verlaufende Wandnuten 8 auf, die von der Längsnut 2 ausgehen. Jede Wandnut 8 befindet sich an einer schrägen Seitenwand 6. Beide Wandnuten 8 sind in derselben Höhe der Führungsschiene 3 angeordnet. Das Abdeckband 1 ist im Querschnitt rechteckig ausgeführt und weist an jeder sei- ner beiden Längsseiten eine untere Längskante 9 und eine obere Längskante 10 auf. Mit diesen Kanten ist es in der benachbarten Wandnut 8 eingesteckt und dort gehalten. Dabei ragen zwei parallele Schnittlinien 11 der Führungsschiene 3 geringfügig über die äußere Oberfläche des Abdeckbandes 1 , wobei sich die oberen Kanten 10 des Abdeckbandes 1 innerhalb der Wandnuten 8 beispielsweise 0,1 bis 0,5 mm unterhalb der Schnittlinien 11 befinden können. Wenn das Abdeckband 1 von oben in die Längsnut 2 hineingedrückt wird, muss es sich geringfügig federnd verformen, um die beiden Schnittlinien 11 überwinden zu können und in die Wandnuten 8 zu gelangen. Es ist aber auch möglich, das Abdeckband 1 von einer Stirnseite der Führungsschiene 3 aus in Längsrichtung in die Wandnuten 8 zu schieben.
Falls erforderlich, erlaubt die Kontur an der Schnittlinie 11 ein Umbördeln des Führungsschienenmaterials, was dazu dienen kann, ein nicht festsitzendes Abdeckband festzusetzen. Das Umbördeln erfolgt im 0,01 bis max. 0,2 mm- Bereich. Außerdem wird in diesem Fall die scharfe Kante an der Schnittlinie gebrochen.
Das Abdeckband 1 kann sich durch den Druck eines Abstreifers nicht auf der Nutwand 5 auflegen und die Durchgangsoffnungen 7 können sich dadurch auch nicht in dem Abdeckband 1 abbilden, womit negative Abdichtwirkungen vermieden werden. Die Längsnut 2 kann in ihrer Dimensionierung so klein gehalten werden, dass keine wesentliche Beeinträchtigung der Steifigkeit ent- steht.
Die Führungsschiene 3 nach den Figuren 1 und 4 ist grundsätzlich ebenso ausgebildet. Hier sind jedoch die Wandnuten 12 so gestaltet, dass das Abdeckband 1 nicht nur über seine unteren Längskanten 9 und seine oberen Längskanten 10, sondern zusätzlich an Grenzlinien 13 an der Führungsschiene 3 abgestützt ist, welche die schrägen Seitenwände 6 von den Wandnuten 12 trennen.
Bezugszahlen
Abdeckband
Längsnut
Führungsschiene
Schienenoberseite untere Nutwand schräge Seitenwand
Durchgangsöffnung
Wandnut untere Längskante obere Längskante
Schnittlinie
Wandnut
Grenzlinie

Claims

Patentansprüche
1. Führungsschiene für ein Linearlager mit mehreren in Schienenlängsrichtung in Abständen hintereinander angeordneten, von der Schienenoberseite (4) ausgehenden Durchgangsoffnungen (7) für die Aufnahme von Befestigungselementen, mit einer zur Schienenoberseite (4) offenen, sich über die gesamte Länge der Führungsschiene (3) erstreckenden Längsnut (2) und mit einem in der Längsnut (2) eingesetzten und befestigten, die Durchgangsoffnungen (7) nach außen verschließenden Abdeckband (1 ), wobei die Längsnut (2) von einer unteren Nutwand (5) und zwei von dieser aufragenden schrägen Seitenwänden (6) begrenzt ist und im Querschnitt der Führungsschiene (3) die untere Nutwand (5) jeweils mit einer Seitenwand
(6) einen stumpfen Winkel bildet, und wobei an den Seitenwänden (6) zwei von der Längsnut (2) ausgehende Wandnuten (8, 12) in der Führungsschiene (3) in deren Längsrichtung verlaufend angeordnet sind, in welchen das Abdeckband (1 ) an seinen Längsseiten gehalten ist, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Abdeckband (1 ) im Querschnitt rechteckig ausgeführt und innerhalb der Wandnuten (8, 12) mit seinen unteren Längskanten (9) und oberen Längskanten (10) an der Führungsschiene (3) abgestützt ist.
2. Führungsschiene nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnut (2) mit der unteren Nutwand (5) und den beiden aufragenden
Seitenwänden (6) im Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist.
PCT/EP2000/011865 1999-12-10 2000-11-28 Führungsschiene für ein linearlager WO2001042671A1 (de)

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