DE19615465B4

DE19615465B4 - Führungsschiene für einen Laufwagen

Info

Publication number: DE19615465B4
Application number: DE1996115465
Authority: DE
Inventors: Jean-Marie Eder
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2016-04-20
Also published as: DE19615465A1

Abstract

Führungsschiene für einen über Laufrollen an zwei parallelen Führungswellen verschiebbar gelagerten Laufwagen, mit mehreren längs des Verschiebeweges in Abständen hintereinander angeordneten Halteelementen für die Führungswellen, wobei die Halteelemente seitliche Nuten zur Aufnahme und Befestigung der Führungswellen aufweisen und mit Befestigungselementen an einem Grundkörper festlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Halteelement zweiteilig ausgeführt ist und aus einem Unterteil (10, 16) und einem Oberteil (12, 18) besteht, welche längs einer durch die seitlichen Nuten (13, 19) hindurch verlaufenden Trennfuge aneinander angrenzen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Führungsschiene für einen über Laufrollen an zwei parallelen Führungswellen verschiebbar gelagerten Laufwagen, mit mehreren längs des Verschiebeweges in Abständen hintereinander angeordneten Halteelementen für die Führungswellen, wobei die Halteelemente seitliche Nuten zur Aufnahme und Befestigung der Führungswellen aufweisen und mit Befestigungselementen an einem Grundkörper festlegbar sind.
Hintergrund der Erfindung
Führungsschienen kommen bei Laufrollenführungen zum Einsatz, die sich für eine Vielzahl von Anwendungen in der Handhabungstechnik, in Maschinenführungssystemen sowie in Automatisierungsvorrichtungen eignen. Dabei können die Führungsschienen sowohl geradlinige als auch bogenförmige Verläufe aufweisen. Rundbogenschienen können als gehärtete Stahlschienen dadurch hergestellt werden, daß gedrehte und gebohrte 360°-Bögen gehärtet und geschliffen werden, aus welchen dann bei Bedarf entsprechende Segmente herausgetrennt werden.
Es ist auch möglich, Rundbogenschienen als Verbundschienen herzustellen, wobei ein für die Bogenschiene auf Länge geschnittenes stranggepreßtes Aluminiumprofil auf einer Biegevorrichtung auf den gewünschten Radius gebogen wird. In seitlichen Nuten des Aluminiumprofils werden dann gehärtete und gebogene Stahlwellen als Führungswellen eingelegt und dort durch Einrollen befestigt. Dabei müssen die Stahlwellen genau parallel ausgerichtet sein, damit eine einwandfreie Funktion des Laufwagens gewährleistet ist. Die Stoßstelle zwischen einer geradlinigen und einer bogenförmigen Führungswelle bildet jeweils einen Übergangsbereich, in welchem eine sprunghafte Änderung der Spurbreite auftreten kann. Das wirkt sich insofern als Nachteil aus, als in dem Führungswagen beim Überfahren der Stoßstellen mit Spurbreitenänderung ein Rattern auftritt. Eine Verbundschiene, welche aus einem Profilkörper aus fließbarem Material mit seitlichen Nuten und in diesen eingelegten Laufschienen aus nicht kaltfließbarem Material besteht, ist aus der DE 35 04 061 A1 bekannt.

Auch das DE 89 12 165 U1 zeigt eine Führungsvorrichtung für einen mit Führungsrollen versehenen Wagen, wobei die Rollen sich an Führungsstäben aus Stahl abwälzen, welche in seitlichen Nuten eines stranggepreßten Leichtmetall-Schienenkörpers gehalten sind. Der Wagen kann ein Karussell bilden oder translatorisch längs der Schiene bewegbar sein.

Aus dem DE 92 06 530 U1 eine Führungsschiene der eingangs genannten Art bekannt. Statt eines Leichtmetall-Schienenkörpers werden hier als Längsführungen ein Stahlband und ein Rundstab vorgeschlagen, auf die in Abständen hintereinander Halteelemente für Führungswellen aufgesteckt sind. Daher benötigt jedes Halteelement einen zentralen Längsschlitz zur Aufnahme des Stahlbandes oder ein zentrale Längsbohrung zur Aufnahme des Rundstabes.

Die Führungswellen für den Wagen werden in seitlichen Nuten jedes einstückig ausgeführten Halteelements gehalten. Zu deren Befestigung und zur Befestigung des Halteelements an einem Untergrund oder Grundkörper dienen zwei Schrauben. Jedes Halteelement weist für die Schrauben zwei Bohrungen auf, die sich zu beiden Seiten des Längsschlitzes bzw. der Längsbohrung erstrecken. Diese jeweils mit rechteckigem Querschnitt und rechteckigem Längsschnitt ausgeführten einstückigen Halteelemente sind für bogenförmige Führungswellen jedoch nicht sehr geeignet, weil dort die Berührung zwischen dem Bogen und dem Halteelement in dessen seitlicher Nut nicht flächenhaft, sondern nur linien- oder punktförmig erfolgt.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Führungsschiene so weiterzubilden, daß sie bei relativ geringen Herstellungskosten hohe Traglasten aufnehmen kann, ohne daß die Führungspräzision leidet. Dabei soll sie eine einfache Herstellung bei geringem erforderlichen Materialaufwand ermöglichen, wobei auch das Gewicht und die Kosten reduziert werden. Auch die Montage der Führungsschiene soll verbessert und vereinfacht sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Halteelement zweiteilig ausgeführt ist und aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht, welche längs einer durch die seitlichen Nuten hindurch verlaufenden Trennfuge aneinander angrenzen. Eine solche Führungsschiene kann längs ihres geradlinigen bzw. bogenförmigen Verlaufs sowohl auf eine Aluminium-Verbundschiene als auch auf zentrale Längsführungselemente wie Stahlbänder oder Rundstäbe verzichten. Sie besteht nur aus den geradlinigen oder bogenförmigen Führungs- bzw. Rundstahlwellen, die parallel zueinander ausgerichtet sind und durch die Halteelemente festgehalten werden.

Die Halteelemente für geradlinige Schienenteilstrecken können als prismatische Klemmelemente mit rechteckigem Grundriß und diejenigen für bogenförmige Schienenteilstrecken als kreisförmige Klemmelemente mit kreisflächenförmigem Grundriß ausgeführt sein. Bei den prismatischen Klemmelementen und den kreisförmigen Klemmelementen können die Oberteile in zentralen Bohrungen der Unterteile teilweise eingesteckt und dort jeweils mit dem Befestigungs element gehalten sein. Die Befestigungselemente können Schrauben sein, welche durch die Bohrungen der Unterteile hindurchgesteckt, in Gewindebohrungen der Grundkörper eingeschraubt und mit ihren Schraubenköpfen in Stufenbohrungen der Oberteile eingesteckt sind.

Die Halteelemente können als kreisförmige Klemmelemente in gleichen Abständen voneinander auf der bogenförmigen Schienenteilstrecke verteilt angeordnet sein. Bei anwendungsbedingten Bauraumproblemen können jederzeit auch nicht äquidistante Abstände der Klemmelemente realisiert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschreiben. Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine bogenförmige Führungsschiene;
2 eine Draufsicht auf eine Führungsschiene mit einer bogenförmigen und zwei geradlinigen Schienenteilstrecken sowie mit einem Laufwagen;
3 eine vergrößerte Darstellung des Führungsschienenbereichs mit einem prismatischen Klemmelement gemäß Ausschnitt III der 1;
4 eine perspektivische Darstellung eines prismatischen Klemmelementes;
5 einen quer zur Führungsschienenrichtungverlaufenden Schnitt durch ein prismatisches Klemmelement;
6 eine Draufsicht auf das prismatische Klemmelement;
7 einen quer zur Führungsschienenrichtungverlaufenden Schnitt durch ein kreisförmiges Klemmelement;
8 eine Draufsicht auf das kreisförmige Klemmelement.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Eine erfindungsgemäße Führungsschiene ist entsprechend den 1 bis 3 ausgeradlinigen Schienenteilstrecken 1 und bogenförmigen Schienenteilstrecken 2 zusammengesetzt. An ihr ist ein Laufwagen 3 über nicht dargestellte Laufrollen verschiebbar gelagert. Die Laufrollen wälzen sich dabei an zwei parallelen Führungswellen 4 ab. Diese gehen in 1 mit geradlinigem Verlauf von einer Verbundschiene 5 aus und werden mit mehreren in Abständen hintereinander angeordneten Halteelementen an einem festen Untergrund oder Grundkörper 6 gehalten.
Für geradlinige Schienenteilstrecken 1 sind die Halteelemente als prismatische Klemmelemente 7 ausgebildet und weisen einen rechteckigen Grundriß auf, während die Halteelemente für bogenförmige Schienenteilstrecken 2 kreisförmige Klemmelemente 8 mit kreisflächenförmigem Grundriß sind. 3 zeigt, wie mehrere in der Richtung der Führungsschiene hintereinander angeordnete Teilstücke der Führungswelle 4 jeweils eine Stoßstelle 9 bilden, die sich im Haltebereich des prismatischen Klemmelementes 7 befindet. Die Spurweite A der Führungsschiene ist für die geradlinige Schienenteilstrecke 1 und die bogenförmige Schienenteilstrecke 2 gleich. Sie ist an der bogenförmigen Schienenteilstrecke 2 die Differenz zwischen dem Außenradius R_a und dem Innenradius R_i.
Die Klemmelemente bestehen jeweils aus einem Unterteil und einem Oberteil, die ineinander gesteckt sind und seitliche Nuten bilden. So weist das prismatische Klemmelement 7 in 5 ein Unterteil 10 mit einer zentralen Bohrung 11 auf, in der ein Oberteil 12 eingesteckt ist. Das Unterteil 10 und das Oberteil 12 bilden gemeinsam zwei seitliche Nuten 13. In diesen werden geradlinige Abschnitte der Führungswellen 4 gehalten. In einer Stufenbohrung 14 des Oberteils 12 ist eine Schraube 15 mit ihrem Schraubenkopf angeordnet, die durch die ebenfalls als Stufenbohrung ausgebildete zentrale Bohrung 11 des Unterteils 10 hindurch verläuft und in einer Gewindebohrung des Grundkörpers 6 eingeschraubt ist.
In entsprechender Weise zeigt das kreisförmige Klemmelement 8 in 7 ein Unterteil 16 mit einer zentralen Bohrung 17, in welcher ein als Rotationskörper ausgebildetes Oberteil 18 eingesteckt oder eingeschraubt ist. Das Unterteil 16 und das Oberteil 18 bilden gemeinsam eine Umfangsnut 19. In dieser werden an zwei Seiten des kreisförmigen Klemmelementes 8 bogenförmige Abschnitte der Führungswellen 4 gehalten. In einer Stufenbohrung 20 des Oberteils 12 ist auch hier eine Schraube 15 mit ihrem Schraubenkopf angeordnet, die durch die zentrale Bohrung 17 des Unterteils 16 hindurch verläuft und in einer Gewindebohrung des Grundkörpers 6 eingeschraubt ist.
Die Klemmwirkung wird jeweils von der Schraube 15 erzeugt, die das Klemmelement 7, 8 durchdringt und an dem Grundkörper 6 fixiert. Durch die Erfindung wird eine einfache Herstellungsmöglichkeit mit geringem Materialaufwand für die Führungsschiene geschaffen. Gleichzeitig wird eine Kostenreduzierung erreicht, weil auf der Führungsschienenlänge eine Verbundschiene nicht mehr erforderlich ist. Der Übergang jeweils von einem Teilstück der Führungswelle 4 zu dem benachbarten Teilstück an der Stoßstelle ist nahezu perfekt, so daß das Rattern des Laufwagens 3 beim Durchfahren der Stoßstelle 9 minimiert wird.
Die erfindungsgemäße Führungsschiene ermöglicht es, in ihren Klemmelementen 7 und 8 Führungswellen 4 unterschiedlicher Durchmesser einzuspannen, weil das Innenmaß der Nuten 13 und 19 mit der Einstecktiefe des Oberteils 12, 18 in dem Unterteil 10, 16 veränderbar ist. Die beiden unterschiedlichen Klemmelemente 7 und 8 können in Abhängigkeit von einem gewünschten Kurvenverlauf für geradlinige Schienenteilstrecken 1 und für bogenförmige Schienenteilstrecken 2 kombiniert eingesetzt werden und auch eine geschlossene Bahn für Laufrollenführungen bilden.
Das prismatische Klemmelement 7 kann als Verbindungselement zwischen geradlinigen und bogenförmigen Rundstahlwellen verwendet werden. Es steht auch als Endstück mit einem gewissen Überstand zur Bildung der Längsführung vor und schützt so vor Verletzungen.

1: geradlinige Schienenteilstrecke
2: bogenförmige Schienenteilstrecke
3: Laufwagen
4: Führungswelle
5: Verbundschiene
6: Grundkörper
7: prismatisches Klemmelement
8: kreisförmiges Klemmelement
9: Stoßstelle
10: Unterteil
11: Bohrung
12: Oberteil
13: seitliche Nut
14: Stufenbohrung
15: Schraube
16: Unterteil
17: Bohrung
18: Oberteil
19: Nut, Umfangsnut
20: Stufenbohrung
R_a: Außenradius
R_i: Innenradius
A: Spurweite

Claims

Führungsschiene für einen über Laufrollen an zwei parallelen Führungswellen verschiebbar gelagerten Laufwagen, mit mehreren längs des Verschiebeweges in Abständen hintereinander angeordneten Halteelementen für die Führungswellen, wobei die Halteelemente seitliche Nuten zur Aufnahme und Befestigung der Führungswellen aufweisen und mit Befestigungselementen an einem Grundkörper festlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Halteelement zweiteilig ausgeführt ist und aus einem Unterteil (10, 16) und einem Oberteil (12, 18) besteht, welche längs einer durch die seitlichen Nuten (13, 19) hindurch verlaufenden Trennfuge aneinander angrenzen.
Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente für geradlinige Schienenteilstrecken (1) als prismatische Klemmelemente (7) mit rechteckigem Grundriß ausgeführt sind.
Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente für bogenförmige Schienenteilstrecken (2) als kreisförmige Klemmelemente (8) mit kreisflächenförmigem Grundriß ausgeführt sind.
Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den prismatischen Klemmelementen (7) und den kreisförmigen Klemmelementen (8) die Oberteile (12, 18) in zentralen Bohrungen (11, 17) der Unterteile (10, 16) teilweise eingesteckt und dort jeweils mit dem Befestigungselement gehalten sind.
Führungsschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente Schrauben (15) sind, welche durch die Bohrungen (11, 17) der Unterteile (10, 16) hindurchgesteckt, in Gewindebohrungen der Grundkörper (6) eingeschraubt und mit ihren Schraubenköpfen in Stufenbohrungen (14, 20) der Oberteile (12, 18) eingesteckt sind.