DE10243021A1

DE10243021A1 - Führungsschiene eines Linearwälzlagers

Info

Publication number: DE10243021A1
Application number: DE10243021A
Authority: DE
Inventors: Rudy Dipl.-Ing. Dietmar
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-03-25

Abstract

Führungsschiene eines Linearwälzlagers, deren Schienenkörper (1) mit Laufbahnen (2, 3) für Wälzkörper und mit einer quer zur Längsrichtung des Schienenkörpers (1) geöffneten Längsnut (4) versehen ist, deren Nutgrund vorzugsweise mit Durchgangsöffnungen (5) zur Durchführung von Schrauben versehen ist, wobei die Längsnut (4) durch eine Abdeckung (6) abgedeckt ist, und wobei innerhalb der von der Abdeckung (6) abgedeckten Längsnut (4) eine sich längs erstreckende Maßverkörperung (13) als Teil einer Längenmesseinrichtung angeordnet ist, wobei die Abdeckung (6) zerstörungsfrei lösbar an dem Schienenkörper (1) befestigt ist, wobei zwischen dem Nutgrund und der Maßverkörperung (13) ein Andruckmittel (16) angeordnet ist, das einerseits an dem Schienenkörper (1), insbesondere dem Nutgrund, abgestützt ist und das andererseits die Maßverkörperung (13) gegen die Abdeckung (6) andrückt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Führungsschienen von Linearwälzlagern.

Aus DE 201 10 905 U1 beispielsweise ist ein Linearwälzlager bekannt geworden, bei dem ein Schlitten auf einer Führungsschiene über Wälzkörper gelagert ist, wobei die Wälzkörper in endlosen Wälzkörperumläufen aufgenommen sind. Der Schienenkörper der Führungsschiene ist mit Laufbahnen für die Wälzkörper versehen. Ferner weist der Schienenkörper parallel zu seiner Erstreckung eine Längsnut auf, die quer zur Längsrichtung des Schienenkörpers geöffnet ist. Der Nutgrund der Längsnut ist mit Durchgangsöffnungen zur Durchführung von Schrauben versehen. Üblicherweise werden die Führungsschienen beispielsweise an Maschinenbetten befestigt, wobei die Schrauben dann in Gewindebohrungen im Maschinenbett hinein geschraubt werden. Derartige Führungsschienen werden oftmals in Werkzeugmaschinen eingesetzt. Maschinenöl oder Metallspäne können bei der Bearbeitung von Werkstücken auf die Führungsschiene fallen. Um zu vermeiden, das Öl oder Metallspäne in die Längsnut fallen und möglicherweise den Lauf des Schlittens auf der Führungsschiene stören, ist die Längsnut mittels einer Abdeckung abgedeckt. Innerhalb der Längsnut ist eine Maßverkörperung als Teil einer Längenmesseinrichtung angeordnet, die sich parallel zum Schienenkörper erstreckt. Der Schlitten ist mit Sensoren versehen, die die Maßverkörperung beispielsweise elektromagnetisch abtasten. Mit derärtigen Längenmess-einrichtungen kann jede Position des Schlittens auf der Führungsschiene einwandfrei bestimmt werden und auch angefahren werden. Der Schienenkörper ist stirnseitig geöffnet oder kann stirnseitig geöffnet werden, um die Maßverkörperung aus dem Schienenkörper zu entfernen, beispielsweise um diesen gegen eine neue Maßverkörperung auszutauschen. Das stirnseitige Öffnen des Schienenkörpers ist erforderlich, da das Abdeckband nicht zerstörungsfrei von der Führungsschiene abgenommen werden kann. Ein Auswechseln der Maßverkörperung ist auch dann schwierig, wenn beispielsweise die Führungsschiene in ein Maschinenbett derart eingefügt ist, dass die Stirnseiten der Führungsschiene nicht frei zugänglich sind. In diesem Fall ist es schwierig, die Maßverkörperung beispielsweise auszutauschen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Führungsschiene gemäß Anspruch 1 anzugeben, bei der das Herausnehmen und Einsetzen der Maßverkörperung vereinfacht ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Abdeckung zerstörungsfrei lösbar an dem Maschinenkörper befestigt ist, wobei zwischen dem Nutgrund und der Maßverkörperung ein Andruckmittel angeordnet ist, dass einerseits an dem Schienenkörper, insbesondere dem Nutgrund abgestützt ist, und das andererseits die Maßverkörperung gegen die Abdeckung andrückt. Die ertindungsgemäße Führungsschiene weist mehrere Vorteile auf. Zum einen kann die Maßverkörperung aus der quer zur Längsrichtung des Schienenkörpers geöffneten Längsnut herausgenommen werden. Das Einsetzen einer neuen Maßverkörperung kann ebenso problemlos über die geöffnete Längsnut erfolgen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass während des Einsetzens einer neuen Maßverkörperung diese nicht unnötig beansprucht wird. Bei der bekannten Führungsschiene muss die Maßverkörperung durch die geöffnete Stirnseite des Schienenkörpers in die ansonsten geschlossene Längsnut hinein geschoben werden. Durch dieses Schieben kann beispielsweise die Maßverkörperung in unerwünschter Weise knicken oder aber verkratzt werden, was bei der erfindungsgemäßen Führungsschiene ausgeschlossen ist. Wenn das Andruckmittel beispielsweise durch ein Schaumstoffband gebildet ist, kann dieses die Längsnut vollständig ausfüllen. Die Maßverkörpe rung kann dennoch einfach auf das Schaumstoffband gelegt werden, wobei im Anschluß daran die Abdeckung auf den Schienenkörper erneut aufgesetzt wird. Während des Aufsetzens kommt die Maßverkörperung zur Anlage an die Unterseite der Abdeckung und wird gegen das Andruckmittel angedrückt. Dieses – hier durch ein Schaumstoffband – gebildete Andruckmittel gibt unter diesem Druck problemlos nach und ermöglicht so eine einfache Montage der- Maßverkörperung.

Die Abdeckung und der Schienenkörper können mit Formschlußmitteln versehen sein, die formschlüssig ineinandergreifen, wenn die Abdeckung lösbar an dem Führungskörper befestigt ist. Hier eignen sich alle gängigen Formschlußmittel. In besonders günstiger Weise kann die Abdeckung als Abdeckband ausgebildet sein, dass an seinen Längsseiten abgewinkelte Schenkel aufweist. Diese Schenkel können dann, wenn das Abdeckband auf den Schienenkörper montiert ist, in Hinterschneidungen eingreifen, die an dem Schienenkörper ausgebildet sind. Die Schenkel können beispielsweise aus einem weichen Nichteisenmetall gebildet sein, die sich leicht plastisch verformen lassen. Wenn das Abdeckband auf den Schienenkörper aufgedrückt wird, spreizen die Schenkel unter dem äußeren Druck nach außen und in die Hinterschneidungen des Schienenkörpers hinein. Auf diese Weise ist das Abdeckband einwandfrei an dem Schienenkörper befestigt. Zum Abnehmen des Abdeckbandes kann an diesem gezogen werden, wobei unter dieser äußeren Zugkraft die Schenkel unter erneuter plastischer Verformung im Vorbeigleiten an der Wandung der Hinterschneidungen zurückgedrängt werden.

Die Schenkel können aber auch federelastisch ausgebildet sein und unter elastischer Auslenkung in die Hinterschneidungen eingreifen.

Vorzugsweise weist die Abdeckung an ihrer Außenseite eine Oberschicht aus amagnetischem Material, vorzugsweise Edelstahl oder Titanlegierung auf. Dieses Material eignet sich in besonderer Weise, wenn die Längenmesseinrichtung elektromagnetisch arbeitet. Edelstahl oder auch eine Titanlegierung weisen zudem hohe Festigkeiten auf, sind robust und bieten ausreichend Schutz vor unerwünschtem Eindringen von Fremdkörpern und Fremdstoffen in die Längsnut.

Die Innenseite der Abdeckung kann aus einer Unterschicht aus einem weichen Nichteisenmetall bestehen, wobei die weiter oben bereits erwähnten Schenkel einstückig an der Unterschicht ausgebildet sind.

Eingangs wurde bereits erwähnt, dass das Andruckmittel durch ein Schaumstoffband gebildet sein kann. Allgemein eignen sich elastisch kompressible Bänder. In diesen Fällen kann die Maßverkörperung problemlos montiert werden. Sie ist einwandfrei auf dem Schaumstoffband gebettet und zugleich gehalten.

Derartige Bänder können problemlos an der Unterseite der Abdeckung befestigt, insbesondere geklebt sein. In diesem Fall wird zuerst die Maßverkörperung in die Längsnut hineingelegt, und im Anschluß daran kann in einem einzigen Arbeitsgang die Abdeckung auf den Schienenkörper aufgesetzt werden, wonach die Montage zur Bereitstellung einer erfindungsgemäßen Führungsschiene abgeschlossen ist.

In günstiger Weise ist die Abdeckung an ihrer der Längsnut zugewandten Unterseite mit einer Aufnahme für die Maßverkörperung versehen. Diese Aufnahme ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Maßverkörperung in Richtungen quer zum Schienenkörper einwandfrei positioniert ist. Die Maßverkörperung ist demzufolge einwandfrei in der Aufnahme gehalten, so dass auch ein einwandfreies Messen gewährleistet ist.

Die Maßverkörperung kann bei der erfindungsgemäßen Führungsschiene lose in den Schienenkörper eingelegt werden. Sie erhält ihre einwandfreie Positionierung durch die an der Abdeckung vorgesehenen Aufnahme.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Führungsschiene im Querschnitt. Sie umfasst einen Schienenkörper 1 der an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils mit zwei rechtwinklig aufeinander stehenden Laufbahnen 2, 3 für nicht dargestellte Wälzkörper versehen ist, wobei sich die Laufbahnen 2, 3 in Längsrichtung des Schienenkörpers 1 erstrecken.

Zwischen diesen beiden Paaren von Laufbahnen 2, 3 ist der Schienenkörper 1 mit einer Längsnut 4 versehen, die sich über die gesamte Länge des Schienenkörpers 1 erstrecken kann. Am Nutgrund 5 der Längsnut 4 sind hintereinander angeordnete, den Schienenkörper 1 durchdringende Durchgangsbohrungen 5 ausgebildet, von denen hier eine gestrichelt angedeutet ist. Diese Durchgangsbohrungen 5 dienen der Durchführung von Befestigungsschrauben, die hier nicht dargestellt sind. Die Längsnut 4 ist durch ein Abdeckband 6 abgedeckt. Das Abdeckband 6 ist zerstörungsfrei lösbar an dem Schienenkörper 1 befestigt. Zu diesem Zweck sind an Seitenwänden 7 der Längsnut 4 Hinterscheidungen 8 ausgebildet, in die Schenkel 9 des Abdeckbandes 6 formschlüssig eingreifen.

Das Abdeckband 6 weist eine Oberschicht 10 aus einer Titanlegierung oder Edelstahl auf. Eine Unterschicht 11 des Abdeckbandes 6 ist aus einem zweiten Werkstoff gebildet, der beispielsweise elastische Eigenschaften haben kann. In diesem Fall können die an den Seiten des Abdeckbandes 6 angeordneten Schenkel 9 unter elastischer Rückformung in die Hinterschneidungen 8 eingreifen. Dieser Werkstoff kann aber auch ein leicht plastisch verformbarer Werkstoff sein, beispielsweise Kupfer oder Aluminium. In diesem Fall verformen sich die Schenkel 9 unter einer äußeren Andruckkraft derart, dass sie aufspreizen und in die Hinterschneidungen 8 formschlüssig eingreifen.

Ferner weist das Abdeckband 6 eine Aufnahme 12 auf, in die eine Maßverkörperung 13 eingelegt ist. Diese Maßverkörperung 13 ist Teil einer hier nicht weiter dargestellten Längenmeßeinrichtung, wie sie üblicherweise in derartigen Führungsschienen eingesetzt werden. Die Aufnahme 12 ist derart gebildet, dass die Maßverkörperung 13 an Wänden 14, 15 einwandfrei abgestützt ist, so dass die Maßverkörperung 13 einwandfrei positioniert ist. Diese Wände 14, 15 umschreiben hier eine Rechtecköffnung.

Zwischen dem Nutgrund der Längsnut 4 und der Maßverkörperung 13 ist ein Schaumstoffband 16 angeordnet, dass sich über die gesamte Länge der Maßverkörperung 13 erstreckt. Das Schaumstoffband 16 ist kompressibel elastisch verformbar. Die Breite des Schaumstoftbandes 16 entspricht der Breite der Maßverkörperung 13. Das Schaumstoffband 16 greift mit einem Teil seines Umfangs in die Aufnahme 12 des Abdeckbandes 6 ein. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Schaumstoffband 16 seitlich nicht wegrutschen kann. Die Maßverkörperung 13 ist zwischen der Wand 15 des Abdeckbandes 6 und dem Nutgrund der Längsnut 4 unter leichtem Druck eingespannt. Das Schaumstoffband 16 eignet sich in besonderer Weise für diesen Zweck, da es sich einwandfrei an die Kontur der Maßverkörperung anschmiegen kann und andererseits mit einer rutschfesten Oberfläche versehen sein kann, die zusätzlichen Halt für die Maßverkörperung 13 schafft.

Zum Auswechseln der Maßverkörperung 13 wird das Abdeckband 6 aus der Längsnut 4 des Schienenkörpers 1 durch Ausübung einer Kraft quer zum Schienenkörper 1 abgezogen, wobei die Schenkel 9 die Hinterschneidungen 8 verlassen und während des Passierens der Seitenwände 7 aufeinander zu gedrückt werden.

Nun kann die auszutauschende Maßverkörperung 13 entfernt und gegen eine neue Maßverkörperung 13 ausgetauscht werden. Im Anschluß daran kann das Abdeckband wieder auf den Schienenkörper 1 problemlos aufgesetzt werden.

1: Schienenkörper
2: Laufbahn
3: Laufbahn
4: Längsnut
5: Durchgangsbohrung
6: Abdeckband
7: Seitenwand
8: Hinterschneidung
9: Schenkel
10: Oberschicht
11: Unterschicht
12: Aufnahme
13: Maßverkörperung
14: Wand
15: Wand
16: Schaumstoffband

Claims

Führungsschiene eines Linearwälzlagers, deren Schienenkörper (1) mit Laufbahnen (2, 3) für Wälzkörper und mit einer quer zur Längsrichtung des Schienenkörpers (1) geöffneten Längsnut (4) versehen ist, deren Nutgrund vorzugsweise mit Durchgangsöffnungen (5) zur Durchführung von Schrauben versehen ist, wobei die Längsnut (4) durch eine Abdeckung (6) abgedeckt ist, und wobei innerhalb der von der Abdeckung (6) abgedeckten Längsnut (4) eine sich längs erstreckende Maßverkörperung (13) als Teil einer Längenmesseinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (6) zerstörungsfrei lösbar an dem Schienenkörper (1) befestigt ist, wobei zwischen dem Nutgrund und der Maßverkörperung (13) ein Andruckmittel (16) angeordnet ist, das einerseits an dem Schienenkörper (1 ), insbesondere dem Nutgrund, abgestützt ist und das andererseits die Maßverkörperung (13) gegen die Abdeckung (6) andrückt.
Führungsschiene nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (6) und der Schienenkörper (1) mit Formschlußmitteln (8, 9) versehen sind, die formschlüssig ineinandergreifen, wenn die Abdeckung (6) lösbar an dem Schienenkörper (1) befestigt ist.
Führungsschiene nach Anspruch 2, bei der ein als Abdeckung vorgesehenes Abdeckband (6) an seinen Längsseiten mit abgewinkelten Schenkeln (9) versehen ist, wobei der Schienenkörper (1) mit Hinterschneidungen (8) versehen ist, in welche die Schenkel (9) eingreifen.
Führungsschiene nach Anspruch 3, bei der die Schenkel (9) federelastisch ausgebildet sind und unter elastischer Auslenkung in die Hinterschneidung (8) eingreifen.
Führungsschiene nach Anspruch 3, bei der die Schenkel (9) unter plastischer Verformung auslenkbar sind, wobei die Schenkel (9) unter einer äußeren Kraft in die Hinterschneidungen (8) hineingedrückt werden.
Führungsschiene nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (6) an ihrer Außenseite eine Oberschicht (10) aus amagnetischem Material, vorzugsweise Edelstahl oder Titanlegierung aufweist.
Führungsschiene nach den Ansprüchen 5 und 6, bei der die Abdeckung (6) an ihrer Innenseite mit einer Unterschicht (11) aus einem weichen Nichteisenmetall versehen ist, wobei die Schenkel einstückig an der Unterschicht (11) ausgebildet sind.
Führungsschiene nach Anspruch 1, bei der das Andruckmittel durch ein elastisches und kompressibles Band (16) gebildet ist.
Führungsschiene nach Anspruch 8, bei der das Band (16) durch einen Schaumstoff gebildet ist.
Führungsschiene nach Anspruch 8, bei der das Band (16) an der Unterseite der Abdeckung (6) befestigt, insbesondere geklebt, ist.
Führungsschiene nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (6) an ihrer der Längsnut (4) zugewandten Unterseite mit einer Aufnahme (12) für die Maßverkörperung (13) versehen ist.
Führungsschiene nach Anspruch 11, bei der die Aufnahme (12) derart gebildet ist, daß die Maßverkörperung (13) in Richtungen quer zum Schienen körper (1) einwandfrei positioniert ist.
Verfahren zur Herstellung einer Führunghsschiene gemäß Anspruch 1, nach den folgenden Schritten: – einsetzen des Andruckmittels (16) in die Längsnut (4) – einsetzen der Maßverkörperung (13) in die Längsnut (4) mit Anlage an das Andruckmittel (16) – lösbares Befestigen der Abdeckung (6) an dem Schienenkörper (1 ), wobei die lösbar befestigte Abdeckung (6) an die Maßverkörperung (13) angedrückt ist.