DE1294110B - Fuehrungsvorrichtung mit einer Fuehrungsbahn und einem dieser gegenueber zu fuehrenden Schlitten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung, wobei die Spaltbreite dennoch wesentlich kleiner sein bestehend aus einer Führungsbahn und einem dieser kann.

gegenüber zu führenden Schlitten, wobei die Füh- Die Erfindung besteht darin, daß zwischen dem

rungsbahn zwei in entgegengesetzten Richtungen Schlitten und wenigstens denjenigen Lagerfüßen, die wirksame Führungsflächen aufweist, die mit zwei 5 eine nach einer Richtung gekehrte Führungsfläche auf Lagerfüßen des Schlittens vorgesehenen Füh- des Schlittens bilden, ein Verbindungselement anrungsflächen zusammenwirken, wobei in die Füh- gebracht ist, das wenigstens in Richtung senkrecht zur rungsflächen des Schlittens Kanäle zum Zuführen betreffenden Führungsfläche elastisch nachgiebig ist. von Schmiermittel unter Druck einmünden. Da die biegsamen Verbindungselemente dann

Solche Führungsvorrichtungen, die mit hydraulisch io selbst für die Anpassung der Spaltbreite Sorge oder pneumatisch vorgespannten Lagern versehen tragen, darf die Führungsbahn weniger eben sein als sind, sind unter anderem für Gradführungen von bei den bekannten Ausbildungen, und es ist eine Werkzeugmaschinen, Meßbänken u. dgl. verwendbar. einfache Montage und Einstellung des Schlittens Das Schmiermittel wird über Einschränkungen in den gegenüber der Führungsbahn möglich. Die Vorrich-Spalt zwischen den zusammenwirkenden Führungs- 15 tung ist weiterhin von Temperaturausdehnungen flächen des Schlittens und der Führungsbahn gepreßt. unabhängig und der Verbrauch des Schmiermittels Im Spalt entsteht daher eine Druckspitze und die ist gering (entsprechend der dritten Potenz der Spaltdaraus resultierende Kraft drückt den Schlitten von breite). Bei der Vorrichtung nach der Erfindung der Führungsfläche der Führungsbahn ab. Da eine genügt gegebenenfalls ein Spalt von 15 μ und sogar solche Kraft in zwei entgegengesetzten Richtungen 20 kleiner zwischen den zusammenwirkenden Führungsauf den Schlitten wirkt, wird dieser in beiden Rieh- flächen. Obwohl die Anwendung eines biegsamen tungen frei von Kontakt mit der Führungsbahn. Verbindungselementes die Steifheit des Lagers

Wenn der Schlitten in einer Richtung senkrecht zu ungünstig beeinflußt, ist infolge der sehr geringen den Führungsflächen belastet wird, wird der Spalt Spaltbreite die Gesamtsteifheit des Schmierfilmes und zwischen den Führungsflächen an einer Seite der 25 des biegsamen Verbindungselementes doch größer als Führung größer und an der anderen Seite kleiner bei der bekannten Vorrichtung, in der eine viel werden. Damit der Schlitten möglichst wenig sinkt, größere Spaltbreite notwendig ist.
muß die Steifheit des Mittels im Spalt maximal sein, Dabei sind die nach den beiden Richtungen ge-

also die Änderung der Spaltbreite pro Belastungs- kehrten Führungsflächen jedes Schlittens je auf einheit muß minimal sein. Zur Erzielung einer 30 wenigstens einem Lagerfuß vorgesehen, wobei großen Steifheit ist es erwünscht, die Spaltbreite zwischen dem Schlitten und jedem Lagerfuß ein gering zu wählen. Dabei tritt dann gleichzeitig ein biegsames Verbindungselement angebracht ist. Dargeringer Verbrauch des Schmiermittels auf. Die aus ergibt sich der Vorteil, daß der Schlitten sich bei Spaltbreite kann aber in der Praxis nicht beliebig Temperaturausdehnung der Führungsbahn oder bei klein gewählt werden, da einerseits die Führungsbahn 35 Änderung des Schmiermitteldrucks nicht in einer nie vollständig eben ist, andererseits die Führungs- Richtung senkrecht zur Führungsfläche verschieben flächen des Schlittens nicht völlig parallel zur kann, was bei einseitigem Anbringen der biegsamen Führungsbahn eingestellt werden können und weiter- Verbindungselemente der Fall wäre,
hin ein gewisser Spielraum notwendig ist, um einen Die biegsamen Verbindungselemente können auf

Unterschied in der Temperaturausdehnung zwischen 40 vielerlei Weise ausgebildet werden. Bei einer bevordem Schlitten und der Führungsbahn aufzunehmen. zugten Ausführungsform nach der Erfindung besteht Eine Spaltbreite von 50 Mikron zwischen den zu- das biegsame Verbindungselement aus einem H-försammenwirkenden Führungsflächen ist für eine migen Profil, vorzugsweise aus Metall, wobei einer Führungsvorrichtung der obenerwähnten Art ein der Schenkel mit dem betreffenden Lagerfuß vernormaler Wert. Bei diesem Wert der Spaltbreite 45 bunden ist und der andere Schenkel an jedem Ende wird, bei hinreichend hohem Druck des Mittels im einen Rücken aufweist, der unter Bildung eines Spalt, kein Reibungskontakt zwischen den Führungs- Raumes zwischen dem Verbindungsstück des H-förflächen des Schlittens und der Führungsbahn auf- migen Profils und dem Schlitten mit dem Schlitten treten. verbunden ist. Dieses Verbindungselement hat eine

Es sei hier bemerkt, daß Einrichtungen zum Ver- 50 verhältnismäßig große Steifheit und bietet den Lagerhindern eines Verkantens von Axiallagern bereits fußen außerdem die Möglichkeit, sich gegenüber dem bekannt sind, so z.B. aus den österreichischen Verbindungsstück des H-förmigen Profils etwas zu Patentschriften 189 456 und 189 457. drehen, so daß die Führungsflächen des Schlittens

Auch ist es bekannt, ein Spurlager so auszubilden, sich selbsttätig parallel zu den Führungsflächen der daß seine Segmente derart unterstützt sind, daß sie 55 Führungsbahn einstellen.

eine im Hinblick auf die hydrodynamische Schmie- Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung

rung erforderliche geringe Schräglage einnehmen besteht das biegsame Verbindungselement aus einem können; z. B. aus der deutschen Patentschrift 935 037. oder mehreren Gummiblöcken.

Ferner ist es aus der schweizerischen Patent- Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der

schrift 331 637 bekannt, Führungsflächen auf einem 60 Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher ergesonderten Lagerfuß bzw. einer unabhängig von läutert. Es zeigt

dem zugehörigen Schlitten hergestellten Führungs- F i g. 1 einen Schnitt durch einen Teil der Füh-

schiene vorzusehen. rungsvorrichtung,

Die Erfindung bezweckt, eine Führungsvorrich- F i g. 2 eine weitere Ausführungsform, und

tung zu schaffen, bei der an die Bearbeitungsgenauig- 65 F i g. 3 eine bevorzugte Ausführungsform des biegkeit und die Einstellung der Führungsflächen zuein- samen Verbindungselementes,
ander weniger hohe Anforderungen gestellt zu In F i g. 1 ist ein Teil der Führungsbahn mit 1 und

werden brauchen als bei der bekannten Vorrichtung, der mit der Führungsbahn 1 zusammenwirkende

Schlittenteil mit 2 bezeichnet. Am Schlitten 2 ist ein Lagerfuß 3 fest angeordnet, der eine Führungsfläche 4 aufweist, die mit einer Führungsfläche 5 der Führungsbahn zusammenwirkt. Die Führungsfläche 6 der Führungsbahn 1 wirkt mit der Führungs- fläche 7 des Lagerfußes 8 zusammen. Der Lagerfuß 8 ist mittels eines schematisch dargestellten biegsamen Verbindungselementes 9 mit dem Schlitten 2 verbunden. Ein Schmiermittel, z. B. Öl der Luft unter Druck, wird durch eine nicht dargestellte, z. B. biegsame Zuführungsleitung einem in F i g. 3 dargestellten Verteilkanal 10 in den Lagerfüßen 3, 8 zugeführt und durch schematisch dargestellte Kanäle 11, in denen sich eine Einschränkung befindet, in die spaltförmigen Räume 12 und 13 (F i g. 1) zwischen den Führungsflächen gepreßt.

Der Abstand zwischen den Lagerfüßen und der Führungsbahn ist von der Größe der Druckspitze, die das Mittel in den spaltförmigen Räumen 12 und 13 bildet, und von der Vorspannkraft des biegsamen Verbindungselementes 9 abhängig. Wenn der Schlitten nicht belastet ist, haben die Spalte 12 und 13 gleiche Breite. Wird die Führungsbahn stellenweise dicker, z. B. durch Bearbeitungsgenauigkeit, so wird die Breite der Spalte geringer. Die Druckspitze in den Spalten wird dabei größer und das biegsame Verbindungselement etwas eingedrückt. Die Spaltbreite zwischen den Führungsflächen kann dabei zwar etwas geringer werden, aber bei richtiger Wahl des biegsamen Verbindungselementes 9 wird eine Verdickung der Führungsbahn keinen Reibungskontakt zwischen den Führungsflächen zur Folge haben. Auch wenn z. B. durch Temperaturausdehnung die Dicke der Führungsfläclien größer oder kleiner wird, gleicht das biegsame Verbindungselement dies nahezu völlig aus. Infolge dieser Ausgleichmöglichkeit wird die Breite der Spalte 12, 13 zwischen den Führungsflächen der Führungsbahn und der Lagerfüße beträchtlich geringer sein können als bei fest angeordneten Lagerfüßen, ohne daß ein Reibungskontakt zwischen den betreffenden Führungsflächen entsteht. Auch brauchen weniger hohe Anforderungen an die Ebenheit der Führungsbahn gestellt zu werden. Obwohl die Anwendung eines biegsamen Verbindungselementes die Steifheit des Lagers verringern wird, ist durch die Möglichkeit der Anwendung besonders kleiner Lagerspalte, z. B. 10 bis 15 Mikron, die Gesamtsteifheit des Lagers doch günstiger als bei der bekannten Ausbildung, bei der die Spaltdicke beträchtlich größer sein muß, nämlich etwa 50 Mikron.

In F i g. 2 sind die Lagerfüße 8 und 14 je durch ein biegsames Verbindungselement 9 mit dem Schlitten 2 verbunden. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß sich der Schlitten nicht in einer Riehtung senkrecht zur Führungsfläche verschieben wird, wenn der Schmiermitteldruck zwischen den beiden Lagerfüßen sich ändert, oder wenn die Dicke der Führungsbahn sich durch Temperaturausdehnung ändert.

F i g. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines biegsamen Verbindungselementes 9. An einem der Schenkel 15 des als H-förmiges Profil ausgebildeten Verbindungselementes ist der Lagerfuß 8 befestigt. Der andere Schenkel 16 ist an seinen Enden mit Rücken 17 versehen, die mit dem Schlitten 2 verbunden sind. Daraus ergibt sich ein Raum 18 zwischen dem H-förmigen Profil und dem Schlitten, wodurch das vorzugsweise aus Metall hergestellte Profil etwas biegsam gegenüber dem Schlitten wird, im wesentlichen in einer Richtung senkrecht zur Führungsfläche. Weiterhin kann bei dieser Ausbildung des biegsamen Verbindungselementes eine schräge Lage des Lagerfußes gegenüber der Führungsbahn beseitigt werden, da der Fuß 8 etwas um das Verbindungsstück 19 des H-förmigen Profils 9 kippen kann.

Statt des biegsamen Verbindungselementes nach F i g. 3 sind naturgemäß auch andere Ausbildungen verwendbar. Auch kann das biegsame Verbindungselement z. B. aus Schraubenfedern, Gummiblöcken od. dgl. bestehen.

Im allgemeinen werden auf dem Schlitten einige Lagerfüße angebracht, z. B. auf jeder geführten Seite an der Ober- und Unterseite zwei.

Bei Anwendung in Werkzeugmaschinen wird im allgemeinen öl unter Druck als Schmiermittel zwischen die Führungsflächen gebracht werden. Bei z. B. Meßbänken, bei denen keine großen Kräfte auftreten, ist Luft als Schmiermittel für die Gradführung verwendbar.

Für das Merkmal des Anspruches 3 wird nur im Zusammenhang mit dem Anspruch 1 Schutz beansprucht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Führungsvorrichtung, bestehend aus einer Führungsbahn und einem dieser gegenüber zu führenden Schlitten, wobei die Führungsbahn zwei in entgegengesetzten Richtungen wirksame Führungsflächen aufweist, die mit zwei auf Lagerfüßen des Schlittens vorgesehenen Führungsflächen zusammenwirken, wobei in die Führungsflächen des Schlittens Kanäle zum Zuführen von Schmiermittel unter Druck einmünden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schlitten und wenigstens denjenigen Lagerfüßen, die eine nach einer Richtung gekehrte Führungsfläche des Schlittens bilden, ein Verbindungselement angebracht ist, das wenigstens in Richtung senkrecht zur betreffenden Führungsfläche elastisch nachgiebig ist.

2. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastisch nachgiebige Verbindungselemente aus einem H-förmigen Profil, vorzugsweise aus Metall, besteht, wobei einer der Schenkel mit dem betreffenden Lagerfuß verbunden ist und der andere Schenkel an jedem Ende einen Rücken aufweist, der unter Bildung eines Raumes zwischen dem Verbindungsstück des H-förmigen Profils und dem Schlitten mit dem Schlitten verbunden ist.

3. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastisch nachgiebige Verbindungselement aus einem oder mehreren Gummiblöcken besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen