DE4334611C2 - Linear-Gleitführung - Google Patents
Linear-GleitführungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Linear-Gleitführung mit einer Füh
rungsschiene mit sich axial erstreckenden Gleitvertiefungen, einem Gleitschlitten mit
Ausnehmungen jeweils zur Aufnahme eines zylindrischen Gleitelementes, wobei der
Gleitschlitten über die Gleitelemente in den Gleitvertiefungen abgestützt ist und
Plattenelementen, die auf beiden Seiten des Gleitschlittens angebracht sind.
Gleitführungen für Linearbewegungen sind aus der DE 39 31 806 A1, der DE 41 08 793 A1
und der DE-PS 826 389 bekannt.
Daneben ist eine Linear-Gleitführung der eingangs genannten Art in der japanischen
Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 108677/1978 offengelegt.
Eine solche Linear-Gleitführung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt: eine Führung
(oder Führungsschiene) 1 zum Führen einer linearen Bewegung, wobei die Führung
runde Vertiefungen G1 aufweist, die im Querschnitt gekrümmt sind; um einen Gleiter
2, der gleitend auf der Führung 1 montiert ist und in dem Festhalteplatten P mit
runden Vertiefungen so angeordnet sind, daß die runden Vertiefungen G2 den
runden Vertiefungen G1 gegenüberliegen. Zylindrische Rollen (oder Gleitele
mente) R sind gleitend zwischen den runden Vertiefungen 1 und G2 eingesetzt
und drehbar zwischen Abdeckungen C angeordnet, die an den Endflächen
des Gleitkörpers montiert sind. Darüberhinaus ist ein Ein
stellmechanismus T zwischen der rückseitigen Fläche für jede
der Rückhalteplatten und den Gleiter für den Zweck des Ein
stellens der Abstände zwischen den Rollen R und den runden
Vertiefungen G2 vorgesehen.
Um die Rollen R ausreichend zu schmieren, ist jede der
letzteren R in der Form eine Hohlzylinders ausgeführt und
ihre Zylinderwand besitzt eine Anzahl von Löchern, so daß
Schmiermittel von beiden Enden durch die zentrale Achse der
äußeren Zylinderfläche zugeführt wird.
In dem oben beschriebenen, herkömmlichen Gleitführungs
lager für eine lineare Bewegung ist jedes der zylindrischen
Gleitelemente an beiden Enden flach, und seine Länge ist im
wesentlichen gleich der Gesamtlänge des Gleiters, und beide
Enden des Gleitelements werden an den an den Endflächen des
Gleitkörpers befestigten Abdeckungen gehalten. Daher beste
hen bei dieser Vorrichtung folgende Schwierigkeiten: Beim
Herstellen der Komponenten der Vorrichtung fluktuieren der
Gleitkörper und die Gleitelemente unausweichlich in der
Länge. Als Ergebnis ist es unmöglich, wenn der Gleiter von
der Führungsschiene gelöst wird, die Gleitelemente zwischen
den an den Endflächen den Gleitkörpers befestigten Abdeckun
gen zu halten; das bedeutet, daß die Gleitelemente sich von
dem Gleitkörper lösen. Zusätzlich ist es aus dem gleichen
Grund ziemlich schwierig, den Gleiter wirkungsvoll auf der
Schiene zu montieren.
Zum Schmieren der Gleitelemente wurde ein Verfahren vor
geschlagen, bei dem jedes der Gleitelemente in der Form ei
ner Hohlrolle mit einer Anzahl von Löchern in der Zylinderwand vorgesehen ist. Je
doch ist das Verfahren insofern nachteilig, als die Gleitelemente in ihrem Aufbau un
vermeidlich kompliziert sind und es daher viel Zeit und Arbeit kostet, die Gleitelemen
te herzustellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lineargleitführung der ein
gangs genannten Art zu verbessern, derart, daß sich die Gleitelemente selbst dann
nicht von dem Gleitkörper lösen können, wenn der Gleiter von der Schiene getrennt
wird, und bei dem die Gleitelemente einfach geformt und ausreichend geschmiert
werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Linear-Gleitführung der eingangs genannten Art erfin
dungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes der Gleitelemente im Bereich seiner beiden
Enden jeweils mit einem Zapfenabschnitt versehen ist, und daß die Plattenelemente
mit Aufnahmebohrungen versehen sind, zur Aufnahme der Zapfenabschnitte zum
Halten der Gleitelemente in dem Gleitschlitten.
In dem Gleitführungslager für eine lineare Bewegung nach der vorliegenden Erfin
dung sind die zylindrischen Gleitelemente mit dem Gleiter verbunden, wobei die
Ausstülpungen, die sich von beiden Enden jedes der Gleitelemente erstrecken, mit
den Gleitelementmontagelöchern, die in den Plattenelementen, die an beiden End
flächen des Gleiters befestigt sind, geformt sind, verbunden sind. Daher lösen sich,
selbst wenn der Gleiter von der Führungsschiene getrennt wird, die zylindrischen
Gleitelemente niemals von den Gleitkörpern.
Weiterhin können die zylindrischen Gleitelemente um die an ihren Enden geformten
Ausstülpungen gedreht werden. Daher kann, wenn ein zylindrisches Gleitelement
lokal abgenutzt ist, seine noch nicht benutzte Gleitoberfläche durch Drehen des
Gleitelementes um die Ausstülpungen freigelegt werden.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind in den Un
teransprüchen dargelegt.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun
gen näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Linear-Gleitführung (wobei die rechte Hälfte einer
Endplatte entfernt ist),
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht eines Gleiters in der in Fig. 1 gezeig
ten Vorrichtung zur Beschreibung der Halterungsstruktur des Gleitelemente,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation des Gleitelementes zeigt,
und
Fig. 4 einen Querschnitt mit weggeschnittenen Teilen einer herkömmlichen Gleitfüh
rung für eine lineare Bewegung.
Die Linear-Gleitführung ist in einer ersten Ausführungsform folgendermaßen ausge
stattet: Eine Führungsschiene 1 besitzt obere und untere Gleitvertiefungen 3 und 4
in jeder der Seitenflächen 1b und 1b, so daß sich die Gleitvertiefungen parallel mit
der longitudinalen Achse der Führungsschiene 1 erstrecken. Die Führungsschiene 1
besitzt eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 1A in vorgegebenen Intervallen in
Richtung der longitudinalen Achse, die sich vertikal zum Aufnehmen von Montage
bolzen erstrecken. Ein im Querschnitt U-förmiger Gleiter 2 ist mit der Führungsschiene
1 solchermaßen verbunden, daß er über der Führungsschiene 1
montiert ist. Der Gleiter 2 umfaßt: einen Gleiterkörper 2A;
und Endplatteneinheiten 5, die Plattenelemente umfassen, die
an beiden Endflächen des Gleiterkörpers 2A befestigt sind.
Obere und untere Gleitvertiefungen 7 und 8 sind in jeder der
beiden Seitenwände 6 des Gleiterkörpers 2A solchermaßen ge
formt, daß die Gleitvertiefungen 7 und 8 jeweils den Gleit
vertiefungen 3 und 4 der Führungsschiene 1 gegenüberliegen.
Die Gleitvertiefungen 3, 4, 7 und 8 sind im wesentlichen
im Querschnitt halbkreisförmig geformt, wie in den Fig. 1
und 2 gezeigt, oder sie können sogenannte "gothische Bogen
vertiefungen" sein, bei denen zwei Bögen mit verschiedenen
Mittelpunkten wie der Buchstabe "V" miteinander verbunden
sind, oder sie können versetzte Bogenvertiefungen sein, in
denen die Mittelpunkte der gekrümmten Vertiefungen, die ein
ander gegenüberliegen, leicht vertikal gegeneinander ver
setzt sind.
Zylindrische Gleitelemente 10 sind zwischen den Gleit
vertiefungen 3 und 7 und den Gleitvertiefungen 4 und 8 vor
gesehen.
Die Montagestruktur der zylindrischen Gleitelemente 10
wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben. Jedes der
zylindrischen Gleitelemente 10 besitzt kleine zylindrische
Ausstülpungen 11 an den Mittelpunkten beider Endflächen.
Diese Ausstülpungen 11 können derart geformt sein, daß sie
integral mit dem zylindrischen Gleitelementkörper 10A sind,
der in der Länge gleich dem Gleiterkörper 2A ist; das bedeu
tet, daß die Ausstülpungen 11 und der zylindrische Gleitele
mentkörper 10A als eine Einheit angeordnet sind. Alternativ
können die Ausstülpungen 11 Stifte sein, die jeweils in in
den Endflächen des Gleitelementkörpers 10A geformten Löchern
eingesetzt werden können.
Jede der Endplatteneinheiten 5, die an den Vorder- und
Hinterendflächen des Gleiterkörpers 2A befestigt sind, um
faßt zwei Plattenelement, nämlich eine äußere Endplatte 5A
und eine innere Endplatte 5B, die im Aufbau gleich sind. Das
bedeutet, daß die Endplatten 5A und 5B U-förmig sind, ähn
lich wie im Falle des Gleiterkörpers, und zwei im wesentli
chen halbkreisförmige Ausstülpungen 12 und 12 erstrecken
sich von jedem der beiden vertikalen Seitenbereiche jeder
der Endplatten 5A und 5B solchermaßen nach innen, daß die
Ausstülpungen 12 mit den Gleitvertiefungen 3 und 4 der Füh
rungsschiene 1 ausgerichtet sind. Die Endplatten 5A und 5B
besitzen Montagebolzenlöcher 13 in denselben Positionen.
Bolzen 4 werden in die Montagebolzenlöcher 13 der Endplatten
5A und 5B eingesetzt und mit in den Endflächen des Gleiter
körpers 2A geformten Gewindelöchern 15 derart verbunden, daß
die Endplatten 5A und 5B mit den Bolzen 4 an dem Gleiterkör
per 2A verbunden sind.
Jede der halbkreisförmigen Ausstülpungen 12 der inneren
Endplatten 5B besitzt ein zylindrisches Gleitelementmontage
loch 16, in das die Ausstülpung 11 des jeweiligen Gleitele
ments 10 eingesetzt wird. Die Länge der Ausstülpung 11 ist
etwas geringer als die Dicke der inneren Endplatte 5B, so
daß die Ausstülpung 11 sich nicht außerhalb der Endplatte 5B
erstreckt, wenn sie in das Montageloch 16 der letzteren 5B
eingesetzt wird.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel bestehen
die Führungsschiene 1 und der Gleiterkörper 2A aus Metall,
und die Gleitervertiefungen 3 und 4 und 7 und 8 werden wär
mebehandelt, um eine hohe Abnutzungsfestigkeit zu besitzen.
Die zylindrischen Gleitelemente 10 bestehen aus einem Mate
rial wie etwa Messing, das allgemein für Gleitführungen ver
wendet wird. Es ist klar, daß die Gleitelemente 10 aus einem
harten Material, das durch Härten erzeugt wird, bestehen
können. Die Endplatten 5A und 5B bestehen aus einer Stahl
platte.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des oben beschriebe
nen Ausführungsbeispiels beschrieben.
Der Gleiter 2 ist wie folgt zusammengesetzt:
Die zylindrischen Gleitelemente 10 sind in den Gleitver
tiefungen 3 und 4 des Zylinderkörpers 2A eingesetzt, wobei
die Ausstülpungen 11 sich außerhalb der Endflächen des Glei
terkörpers 2A erstrecken. Danach wird die innere Endplatte
5B gegen eine der Endflächen der Gleiterkörpers 2a gestoßen,
so daß die Ausstülpungen 11 jeweils mit den zylindrischen
Gleitelementmontagelöchern 16 verbunden werden. Die äußere
Endplatte 5A wird auf der inneren Endplatte 5B angeordnet.
Unter dieser Bedingung werden die Montagebolzen 14 durch die
Montagebolzenlöcher 13 in die Gewindelöcher 15 in der einen
Endfläche des Gleiterkörpers 2A eingesetzt und festgezogen.
Auf die gleiche Weise werden die verbleibenden Endplatten 5A
und 5B auf der anderen Endfläche des Gleitkörpers 2A mon
tiert. Auf diese Weise wird der Gleiter 2 zusammengesetzt.
In dem solchermaßen zusammengesetzten Gleiter 2 werden
die zylindrischen Gleitelemente 10 drehbar gehalten, wobei
die Ausstülpungen 11 mit den zylindrischen Gleitelementmon
tagelöchern 16 der Endplatten verbunden sind. Also werden,
selbst von der Gleiter 2 getrennt von der Führungsschiene
transportiert wird, die zylindrischen Gleitelemente 10 sich
niemals von dem Gleitkörper lösen.
Der Gleiter 2 kann mit der Gleitschiene 1 einfach durch
gleitendes Drücken des Gleiters 2 entlang der Führungs
schiene 1 verbunden werden.
Das so geformte Gleitführungslager für eine lineare Be
wegung wird zum Beispiel wie folgt verwendet: Bei einer fest
auf einem Fundament montierten Schiene 1 wird ein Gegenstand
auf den Gleiter 2 gesetzt, um linear bewegt zu werden. Beim
Zusammensetzen des Gleitführungslagers für eine lineare Be
wegung sollte ein Schmiermittel, wie etwa Fett, in die Lüc
ken zwischen der Führungsschiene 1 und den Gleiter 2 ge
bracht werden, so daß die Vorrichtung reibungsloser arbei
tet.
Durch wiederholtes Bewegen des Gleiters 2 auf der Füh
rungsschiene werden die Bereiche der zylindrischen Gleitele
mente 10, die in Kontakt mit den Gleitvertiefungen 3 und 7
und 4 und 8 sind, linear abgenutzt. In diesem Fall kann fol
gendes Verfahren angewandt werden: Zunächst wird der Gleiter
2 von der Führungsschiene 1 entfernt und jedes der solcher
maßen abgenutzten Gleitelemente 10 wird etwas um die Aus
stülpungen 11 gedreht, um einen neuen, noch nicht abgenutz
ten Oberflächenbereich bereitzustellen. Somit kann die ge
samte Oberfläche der zylindrischen Gleitelemente 10 wir
kungsvoll verwendet werden.
Fig. 3 zeigt eine Modifikation des zylindrischen Gleite
lements nach der vorliegenden Erfindung.
In der in Fig. 3 gezeigten Modifikation des zylindri
schen Gleitelements 10 sind beide Endbereiche seines Körpers
10A in abgeschrägte Bereich 20 mit einer Länge von mehreren
Millimetern geformt.
Die abgeschrägten Bereiche 20 arbeiten wie folgt: Wenn
der Gleiter 2 bewegt wird, bewirken die abgeschrägten Berei
che 20, daß das Schmiermittel von den Enden der zylindri
schen Gleitelemente 10 auf die Gleitoberfläche fließt, wo
durch letztere geschmiert wird, was wirkungsvoll eine Abnut
zung des Gleitelement verhindert. Das in Fig. 3 gezeigte,
zylindrische Gleitelement kann einfach hergestellt werden.
Bei seiner Herstellung ist es nicht notwendig, schwierige
Bearbeitungsvorgänge, also das Formen eines Hohlzylinders
oder das Formen einer Anzahl von kleinen Schmierlöchern in
der Wand des Hohlzylinders durchzuführen; es kann einfach
durch Abschrägen beider Endbereiche des Zylinders herge
stellt werden. Somit erreicht man mit der Modifikation eine
höhere Produktivität und eine exzellente wirtschaftliche
Verwendung.
Wie aus der obigen Beschreiben offensichtlich, lösen
sich bei dem Gleitführungslager mit einer linearen Bewegung
nach der vorliegenden Erfindung die zylindrischen Gleitele
mente niemals von dem Gleitkörper, selbst wenn der Gleiter
von der Führungsschiene getrennt wird, und daher kann der
Gleiter leicht mit der Führungsschiene verbunden werden. Au
ßerdem kann verhindert werden, daß das zylindrische Gleite
lement lokal abgenutzt wird, indem es um die Ausstülpungen
gedreht wird also kann die gesamte Gleitoberfläche des zy
lindrischen Gleitelements wirkungsvoll verwendet werden. Auf
der anderen Seite sind in der Modifikation des zylindrischen
Gleitelements beide Endbereiche seines Körpers abgeschrägt.
Die abgeschrägten Endbereiche verbessern deutlich die Zufuhr
von Schmiermittel zum zylindrischen Gleitelement, was ermög
licht, daß das Gleitführungslager für eine lineare Bewegung
für eine lange Zeit stabil arbeitet.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht
jede der Endplatteneinheiten 5 aus zwei Endplatten; jedoch
kann jede Endplatteneinheit 5 durch eine Endplatte ersetzt
werden, deren Dicke gleich der Summe der Dicken der beiden
Endplatten ist. In diesem Fall können die Gleitelementmonta
gelöcher 26 keine Durchgangslöcher sein; das heißt, sie kön
nen eine Länge geringfügig größer als die Länge der Ausstül
pungen 11 haben.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die
Führungsschiene im wesentlichen rechtwinklig; jedoch ist die
Erfindung nicht darauf beschränkt. Zusätzlich ist die Anzahl
der Gleitvertiefungen und dementsprechend die Anzahl der
Gleitelemente nicht immer auf die oben beschriebene be
schränkt; in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind
auf jeder der beiden Seiten der Führungsschiene zwei Gleit
vertiefungen und folglich zwei Gleitelemente vorgesehen; je
doch ist klar, daß eine Gleitvertiefung und folglich ein
Gleitelement oder mehr als zwei Gleitvertiefungen und folg
lich mehr als zwei Gleitelemente auf jeder der beiden Seiten
der Führungsschiene vorgesehen sein können.
Wie oben beschrieben, besitzt in dem Gleitführungslager
für eine lineare Bewegung nach der vorliegenden Erfindung
jedes der zylindrischen Gleitelemente die Ausstülpungen an
beiden Enden, und ein Paar Plattenelemente mit Gleitelement
montagelöchern ist an beiden Endflächen des Gleiters mon
tiert, wobei die Gleitelemente von den Plattenelementen mit
den Ausstülpungen mit den Gleitelementmontagelöchern verbun
den gehalten werden. Daher werden sich die zylindrischen
Gleitelemente niemals lösen, selbst wenn der Gleiter von der
Führungsschiene getrennt wird. Zusätzlich kann der Gleiter
leicht mit der Führungsschiene verbunden werden.
Außerdem können in dem Gleitführungslager für eine li
neare Bewegung die zylindrischen Gleitelemente leicht ge
dreht werden, so daß verhindert werden kann, daß sie lokal
ungleichmäßig abgenutzt werden; also kann deren gesamte
Gleitoberfläche wirkungsvoll genutzt werden.
In der Vorrichtung, in der die zylindrischen Gleitele
mente abgeschrägte Endbereiche besitzen, wird dem Schmier
mittel ermöglicht, gleichmäßig auf die Gleitoberflächen zu
fließen, wodurch die Abnutzung der zylindrischen Gleitele
mente minimiert wird.
Claims (5)
1. Linear-Gleitführung mit:
- 1. einer Führungsschiene (1) mit sich axial erstreckenden Gleitvertiefungen (3, 4),
- 2. einem Gleitschlitten (2) mit Ausnehmungen (7, 8) jeweils zur Aufnahme eines zylindrischen Gleitelementes (10), wobei der Gleitschlitten (2) über die Gleit elemente (10) in den Gleitvertiefungen (3, 4) abgestützt ist und
- 3. Plattenelementen (5), die auf beiden Seiten des Gleitschlittens (2) angebracht sind,
2. Linear-Gleitführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der
Plattenelemente (5B) wesentlich geringer ist als die Länge der Zapfenabschnitte (11).
3. Linear-Gleitführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zweite
Plattenelemente (5A) vorgesehen sind, die auf den ersten Plattenelementen (5)
angeordnet sind.
4. Linear-Gleitführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Plattenelemente (5A, 5B) an den Stirnflächen des Gleitschlittens (2) angebracht
sind.
5. Linear-Gleitführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Gleitelement (10) im Bereich seiner Enden zur Schmiermittelverteilung ko
nisch verjüngt ausgebildet ist.
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