AT397221B - Gradführung für transportschlitten - Google Patents

Description

AT 397 221 B

Gradführong für Transportschlitten

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Gradführung für Transportschlitten, insbesondere für Führungssysteme auf dem Gebiet des Werkzeugmaschinenbaus und auf dem Gebiet des Transportwesens. Die Erfindung betrifft eine Gradführung, wie sie zur Längsführung von z. B. Werkzeugschlitten, Maschinenschlitten und dergleichen verwendet wird. Zweck der genannten Gradführung ist, eine möglichst gradlinige Längsbewegung für einen Teil zu erreichen, der auf dieser Gradführung abrollt. Ern derartiger Teil ist z. B. ein Weikzeugmaschinenschlitten, oder ein anderes längs angetriebenes Teil, welches sich auf dieser Führungsbahn abrollen oder abwälzen soll.

Derartige Fahrungssysteme und Führungsbahnen sind aus der DD-244 306 Al bekannt Hierin wird ein Überblick über Führungsbahnen an Werkzeugmaschinen im Zusammenhang mit deren jeweiligen Eignung für maschinelle Nachbearbeitung bei Verschleißerscheinungen gegeben.

Es ist hierbei ein Linearführungssystem mit der EP 0 207 215 Al bekanntgeworden, bei dem als Führungsbahn eine rundprofilierte Welle in einem nach oben offenen Aluminiumprofil geklemmt wird, wobei dieses Wellenklemmprofil seinerseits in nach oben offenen Nuten einer Trägerschiene geklemmt wird. Ein derartiges System wird für Linear- und Säulenführungen verwendet Nachteil des bekannten Systems ist der relativ hohe Preis, denn diese Welle muß aus einem hochwertigen Material gearbeitet werden, welches hoch abriebfest ist, und welches mit hoher Präzision bearbeitet werden muß.

Im Falle des Verschleißes dieser Welle muß die gesamte Welle als relativ teures Teil ausgewechselt werden.

Weiterer Nachteil der bekannten Anordnung ist, daß diese Führung keine hohen radialen Kräfte (Traglasten) übertragen kann, denn die Welle ist in einer nach oben offenen Nut des Wellenklemmprofils gehalten. Bei der Übertragung relativ hoher Traglasten in radialer Richtung auf die Welle besteht somit der Nachteil, daß sich die Nut zum Öffnen neigt und die Welle im Bereich dieser Nut lose kommt und die Führungspräzision hierdurch leidet.

Eine weitere bekannte Führungsanordnung ist aus der DE-Al-35 16 238 bekannt, welche aus einem verwindungssteifen, schwingungsdämpfenden Tragkörper und daran bzw. darin befestigten Führungsbahnen besteht Diese Führungsbahnen bestehen entweder aus metallischem Sintermetall oder aber aus einem Nichtmetall wie z. B. Keramik und werden in ein Maschinenbett aus Beton entweder eingegossen oder mit diesem verklebt

Ein Hauptnachteil dieser bekannten Führungsanordnung ist, daß abgenutzte, zerschlissene Führungsbahnen nicht mehr vom Maschinenbett gelöst werden können und durch neue Führungsbahnen ersetzt werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Linearführung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie bei relativ geringen Herstellungskosten hohe Traglasten aufnehmen kann, ohne daß hierbei die Führungspräzision leidet

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre nach dem Anspruch 1 gekennzeichnet

Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist also, daß statt einer herkömmlichen, rundprofilierten Welle, welche die Führungsbahnen für die Laufflächen der Führungsrolle ausbildet, in Längsrichtung verlaufende Führungsbänder verwendet werden, die sich an entsprechenden Auflageflächen im Bereich des Klemmprofils anlegen.

Wesentlich hierbei ist, daß die Führungsbänder im Winkel zueinander angeordnet sind und hierdurch eine prismatische Führung ausbilden, um somit eine Zentrierung der Führungsrolle auf dieser neuartigen Führung zu gewährleisten. Wichtig hierbei ist, daß die Führungsbänder leicht lösbar mit dem Klemmprofil dadurch verbunden sind, daß die Führungsbänder von einer Halteschiene gehalten sind, welche Halteschiene in eine mittlere, zentrale Nut im Bereich des Klemmprofils einclipsbar ist. Damit besteht also der Vorteil der leichten Auswechselbarkeit der Führungbänder und derartige Führungsbänder sind wesentlich einfacher und preiswerter herzustellen als vergleichsweise die zum Stand der Technik gehörende rundprofilierte Welle.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß die Führungsbänder aus einem Federstahlmaterial gebildet sind. Ein derartiges Federstahlmaterial kann in praktisch endlosen Längen in hochwertiger Qualität hergestellt werden; ein derartiges Führungsband wird also vom Coil abgewickelt und kann unmittelbar auf die Auflagefläche des Klemmprofils aufgelegt und dort mit Hilfe der Halteschiene befestigt werden. Die zur Erreichung einer hohen Präzision notwendige Dimensionsgenauigkeit wird durch die genaue Bearbeitung der Auflageflächen auf dem Klemmprofil erreicht, wobei das Klemmprofil als stranggepreßtes Aluminiumprofil ausgebildet ist und demzufolge die Laufflächen keiner weiteren Bearbeitung mehr bedürfen.

Durch die Verwendung eines Federstahlbandes als Führungsband wird also eine hoch verschleißfeste Führung erreicht, die mit einfachen Mitteln aufgebaut werden kann, und die in der Lage ist, auch hohe Führungslasten zu übertragen. Bei der Einwirkung auch hoher Lasten neigt das Profil nicht zum Lösen, wie es beim Stand der Technik der Fall war. Die Auflagekräfte werden von dem Führungsband auf die Auflageflächen des Klemmprofils übertragen und das Klemmprofil seinerseits sitzt über Nutensteine befestigt auf einem Trägerprofil.

Nachdem die Halteschiene zur lösbaren Halterung der Führungsbänder auf dem Klemmprofil keine -2-

AT 397 221B besonderen Lasten zu übertragen hat, kann diese Halteschiene auch aus einem kostengünstigen Kunststoffmaterial hergestellt sein.

Die Halteschiene muß hierbei nicht durchgehend über die gesamte Führungslänge ausgebildet sein, sondern sie kann auch abschnittsweise vorgesehen sein. 5 Soweit eine durchgehende, sich über die gesamte Führungslänge erstreckende Halteschiene verwendet wird, sind dementsprechende stimseitige Verschiebungssicherungen vorgesehen, die dafür sorgen, daß die Halteschiene (19) sich nicht in Richtung der Führungslänge verschiebt. Eine derardge Verschiebungssicherung kann über eine Keilverbindung erfolgen, bei der der pilzförmige untere Ansatz der Halteschiene, welcher in eine Nut in dem Kienunprofil eingreift, gegen unbeabsichtigtes Herausziehen gesichert wird. Die 10 Klipsverbindung wird also mit Hilfe von Keilen gegen unbeabsichtigtes Ausreißen gesichert. Es genügt hierbei, eine derartige Sicherung nur am Anfang und Ende der Führungslänge vorzusehen.

In einer anderen Ausführungsform ist es vorgesehen, eine derartige Aufspreizsicherung auch in den übrigen Bereichen der Halteschiene voizusehen.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der 15 einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung - offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende Zeichnungen 20 näher erläutert Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Figur 1: Explosionsdarstellung einer Ausführung der Linearführung nach der Erfindung;

Figur 2: Schnitt durch die Linearführung nach Figur 1; 25 Figur 3: Schnitt durch die Nutenstein-Befestigung der Linearführung;

Figur 4a: Detailansicht einer Aufspreizsicherung im Bereich der Führungslänge der Halteschiene;

Figur 4b: Detailansicht der Befestigung der Halteschiene;

Figur 5a: Detailansicht einer einzelnen Spreizsicherung;

Figur 5b: Detailansicht einer Spreizsicherung an den Führungsenden der Halteschiene; 30 In einem Trägeiprofil (1) bevorzugt aus einem stranggepreßten Aluminiumprofil ist nach Figur 1 eine Nut (2) eingearbeitet, die einen oberen, sich verengenden Nutenkanal (3) bildet. Im Bereich dieser Nut (2) sind nach Figur 2 Nutensteine (4) angeordnet, die mit zugeordneten Schrauben (8) nach Figur 3 Zusammenwirken, wobei durch diese Maßnahmen ein Klemmprofil (5) fest mit dem Trägetprofil (1) verbunden wird. Die Verbindung erfolgt dadurch, daß in dem Klemmprofil (5) Sackbohrungen (10) angeordnet sind, in welche jeweils der Kopf 35 (9) einer Schraube (8) eingreift. Das bolzenseitige Ende der Schraube (8) greift hierbei durch eine entsprechende

Durchgangsbohrung (7) hindurch und ragt durch den Nutenkanal (3) der Nut (2) hindurch. Auf diesem bolzenseitigen Ende ist dann der Nutenstein (4) aufgeschraubt.

Das Klemmprofil (5) besteht seinerseits ebenfalls aus einem stranggepreßten Aluminiummaterial; es versteht sich von selbst, daß auch andere Materialien verwendet werden können. 40 Das Klemmprofil (5) besteht aus einem in Mittenlängsebene symmetrischen Teil, im übrigen wie auch alle anderen Teile (Trägerprofil (1), Halteschiene (19)), so daß es für die folgende Beschreibung ausreicht, nur die rechte oder linke Seite der Anordnung zu beschreiben, nachdem diese beiden Seiten genau symmetrisch zueinander sind.

Das Klemmprofil (5) weist nach Figur 4a hierbei eine mittlere etwa rundprofilierte Nut (25) auf, die in 45 einen oberen, sich verengenden Nutenkanal (26) übergeht

An den Außenseiten des Nutenkanals (26) schließen sich nach Figur 2 seitlich abgewinkelte Auflageflächen (11), (12) an, welche zur Auflage von darauf aufliegenden und sich daran abstützenden Führungsbändem (17), (18) bestimmt sind. Die Auflageflächen (11), (12) gehen an ihrem radial äußeren Teil in jeweils eine Nut (13), (14) über, wobei die Nut (13), (14) noch jeweils eine radiale Ausnehmung (15) aufweisen kann, die dem Zweck 50 dient, daß der durch die radiale Ausnehmung (15) gebildete Ansatz (16) unter Vorspannkraft an dem unteren Ende des jeweiligen Führungsbandes (17), (18) anliegt

Die obere Seite des jeweiligen Führungsbandes (17), (18) wird lösbar von einer Halteschiene (19) gehalten, wobei die Halteschiene (19) als Klipsschiene ausgebildet ist und einen oberen, abgerundeten Kopf (31) aufweist, welcher der Halteschiene (19) ein pilzförmiges Profil gibt, wobei vertikale Schienenteile (22) sich nach unten 55 durch den Nutenkanal (26) erstrecken und im Bereich der Nut (25) Ansätze (24) aufweisen, die sich formschlüssig an den Innenseiten der Nut (25) anlegen. Die Anlage erfolgt hierbei unter einer Vorspannung, die durch einen Schlitz (23) erreicht wird. Der Schlitz (23) erstreckt sich von den unteren Ansätzen (24) an aufwärts bis in den Bereich des Kopfes (31).

An der Unterseite des Kopfes (31) sind hierbei zwei einander gegenüberliegende und symmetrisch 60 zueinander angeordnete Nuten (20) ausgebildet, welche mit radialen äußeren Ansätzen (21) eine Klemmwirkung auf das jeweilige Führungsband (17), (18) ausüben, sobald die Halteschiene (19) nach Figur 4b in die Nut (25) des Klemmprofils (5) eingeclipst wird. -3-

Claims (6)

1. AT 397 221B Wichtig hierbei ist, daß also durch die Fühnmgsbänder (17), (18) präzise und im Winkel zueinander stehende Laufflächen (29), (30) gebildet sind, die hoch verschleißfest sind, weil die relativ billigen und kostengünstig herstellbaren Führungsbänder (17), (18) aus einem gehärteten Federstahlmaterial sind. Auf diesen Laufflächen (29), (30) rollen nun die entsprechenden Laufflächen (32), (33) der jeweiligen Führungsrolle (27) ab, wobei die Führungsrolle (27) in ihrem mittieien Bereich eine Ausnehmung (28) aufweist, die größer dimensioniert ist als der Kopf (31) der Halteschiene (19). Es kommt hiermit zu einer Übertragung hoher Führungslasten auf das Tiägerprofil (1) dadurch, daß die Führungsbänder (17), (18) mit ihren Laufflächen (29), (30) hoch präzise gearbeitet sind, weil sie auf entsprechend präzise dimensionierten Auflageflächen (11), (12) im Bereich des Klemmprofils (5) aufliegen. Die Fühnmgsbänder (17), (18) sind leicht auswechselbar über die Halteschiene (19) auf dem Klemmprofil (5) befestigt und das Klemmprofil (5) kann hohe Lasten auf das Trägerprofil (1) übertragen, wobei noch ein Ansatz (6) durch den Nutenkanal (3) des Trägerprofils (1) hindurchgreift. Aufgrund der Tatsache, daß die Führungsbänder (17), (18) symmetrisch zueinander im gleichen Winkel zur Vertikalen geneigt angeordnet sind, wird hier also eine prismatische Führung geschaffen, bei der über die gesamte Führungslänge ein absoluter Gradlauf erzielt wird. Ein derartiges Führungssystem kann mit anderen identischen Führungssystemen auf einfache Weise kombiniert werden. Um beispielsweise eine Innenführung zu erreichen ist es möglich, das hier gezeigte Trägerprofil mit einem gleichartigen Trägerprofil zu kombinieren, um die Führungsrolle von oben und von unten äbzustützen über die erfindungsgemäßen Führungsbänder (17), (18), um somit eine gegen Abheben gesicherte Führungsbahn zu erreichen. Ebenso ist es möglich, ein derartiges Führungssystem als Außenführung auszubilden, wo dann auf dem einen Führungsbandpaar (17), (18) eine Führungsrolle und auf einem anderen, entgegengerichteten Führungsbandpaar eine weitere Führungsrolle abrollen, und beide Führungsrollen an ein und demselben Lauf wagen befestigt sind. Ein anderer wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß aufgrund der winkligen Anordnung der Führungsbänder (17), (18) zueinander es möglich ist, verschieden große und breite Führungsrollen zu verwenden und hierbei nicht das Führungssystem als solches geändert werden muß. Beim Stand der Technik ist eine Führungswelle mit entsprechendem Durchmesser nur für eine ganz bestimmte Führungsrollentragkraft verwendbar und soll eine andere Führungsrollentragkraft erzielt werden, muß ein anderer Wellendurchmesser zusammen mit einem anderen Wellenklemmprofil verwendet werden. Diese Nachteile werden bei der vorliegenden Erfindung behoben, weil die Führungsbänder (17), (18) aufgrund ihrer prismatischen Anordnung geeignet sind verschiedene Führungsrollen unterschiedlicher Größe und Breite zu führen, und dadurch unterschiedlichen Belastungsanforderungen angepaßt werden können. In Figur 4b ist eine Spreizsicherung (34) dargestellt, welche aus einem Stift besteht, der in eine Öffnung (35) der Halteschiene (19) eingeführt wird und insoweit die beiden Schenkel der Halteschiene (19) nach Figur 2 aufspreizt. In dieser Axt ist die Halteschiene (19) über verschiedene stiftartige Spröizsicherungen (34) an dem Klemmprofil (5) gehalten, wobei die Ansätze (24) der Halteschiene (19) die Nut (25) des Klemmprofils (5) untergreifen. In Figur 5a ist eine stimseitige Spreizsicherung (36) im Detail dargestellt, wobei ersichtlich ist, daß nach Figur 5b der Zapfen (38) mit dem Keil (37) in den Schlitz (23) der Halteschiene (19) eingreift und insoweit die Schenkel aufspreizt. PATENTANSPRÜCHE 1. Gradführung für Transportschlitten, wobei in Längsrichtung eine säulenartige Führungsbahn ausgebildet ist, auf welcher der Schlitten abrollt, wobei in Längsrichtung der Führungsbahn führungsbahnbildende Körper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die führungsbahnbildenden Körper als Führungsbänder (17,18) ausgebildet sind, welche sich an entsprechenden Auflageflächen eines Klemmprofils (5) anlegen und leicht lösbar über eine Halteschiene (19) mit dem Klemmprofil (5) verbunden sind, wobei die Halteschiene (19) in eine mittlere, zentrale Nut (2) des Klemmprofils (5) einclipsbar ist.
2. 2. Gradführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbänder (17,18) im Winkel zueinander angeordnet sind.
3. 3. Gradführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschiene (19) von stimseitigen Spreizsicherungen (36) abgestützt wird, wobei ein Keil (37) an dem unteren Ansatz der Halteschiene (19) in ein Schlitz (23) eingreift. -4- AT397 221B
4. 4. Gradführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschiene (19) im Bereich ihrer Längserstreckung innerhalb des Schlitzes (23) Aufspreizsicherungen (34) aufweist und dort formschlüssig gehalten ist.
5. 5. Gradführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschiene (19) abschnittweise auf den Klemmprofil (5) verläuft.
6. 6. Gradführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Föhrungsbänder (17, 18) aus einem Federstahlmaterial gebildet sind. 15 Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -5-