DE29906647U1

DE29906647U1 - Linear guide device for machine parts or the like.

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Publication number: DE29906647U1
Application number: DE29906647U
Authority: DE
Original assignee: Bahr Modultechnik GmbH
Current assignee: Bahr Modultechnik GmbH
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2009-04-16
Also published as: DE10008700A1

Description

Meine Akte: B 188/5My file: B 188/5

Linearführungsvorrichtung für Maschinenteile oder dergleichenLinear guide device for machine parts or the like

Linearführungsvorrichtung für Maschinenteile oder dergleichen mit einer im wesentlichen U-förmigen Profilschiene aus Leichtmetall, in der beidseitig Führungsstangen aus Präzisionsstahl parallel gehalten sind, auf denen mindestens je eine passend zu der jeweiligen Profilstangen- Lauffläche profilierte Rolle geführt ist, und mit einem verfahrbaren Schienenabschnitt (Support), der in den Freiraum der Profilschiene hineinragt, in dem gegebenenfalls ein Antriebsmittel angeordnet ist, und der die Rollen an beiden Seiten trägt.Linear guide device for machine parts or the like with a substantially U-shaped profile rail made of light metal, in which guide rods made of precision steel are held parallel on both sides, on each of which at least one roller profiled to match the respective profile rod running surface is guided, and with a movable rail section (support) which projects into the free space of the profile rail, in which a drive means is optionally arranged, and which carries the rollers on both sides.

Eine derartige Vorrichtung ist aus DE 198 170 90 Al bekannt. Dort ist ein Support auf einer Schiene längsverschieblich gelagert'. Die Verfahrung des Supports erfolgt über einen Mitnehmer am Support, der mit einem in der Schiene sich erstreckenden Antriebsmittel verbunden ist. Der Support wird mit senkrecht ausgerichteten Rollen auf beidseitig der Schiene angeordnete Führungsstangen geführt.Such a device is known from DE 198 170 90 A1. There, a support is mounted on a rail so that it can be moved longitudinally. The support is moved by a driver on the support, which is connected to a drive means extending in the rail. The support is guided by vertically aligned rollers on guide rods arranged on both sides of the rail.

Eine weitere derartige Vorrichtung ist aus DE 90 06 554 Ul bekannt. Die Anordnung der wesentlichen Elemente der Vorrichtung (Schiene, Support, Führungsstangen) ist ähnlich der aus DE 198 90 Al. Die Justierung des Supports in der Verfahrrichtung erfolgt über eine im Support befindliche Justiereinrichtung mittels Verstellschrauben.Another such device is known from DE 90 06 554 Ul. The arrangement of the essential elements of the device (rail, support, guide rods) is similar to that of DE 198 90 Al. The adjustment of the support in the direction of travel is carried out via an adjustment device located in the support using adjustment screws.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorstehend beschriebenen Linearführungsvorrichtungen dahingehend zu verbessern, daß die zur Führung des Supports relevanten Teile frei von Staub und andere Verunreinigungen gehalten werden und daß der Support zu den Führungsstangen exakt positioniert wird.It is the object of the invention to improve the linear guide devices described above in such a way that the parts relevant to the guidance of the support are kept free of dust and other contaminants and that the support is positioned precisely in relation to the guide rods.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt dergestalt, daß die Führungsstangen mit ihren Laufflächen in den Freiraum der Profilschiene hineinragen und dort die Rollen angeordnet sind und mindestens drei der Führungsstangen- Laufflächen dort so angeordnet sind, daß sie nicht in einer einzigen gedachten Verbindungsfläche liegen, und insgesamt mindestens vier der Rollen so an dem Support mit eleastischen Mittels gegeneinander angestellt gehalten sind, daß sie sich form- und kraftschlüssig an den Führungsstangen-Laufflächen spielfrei abstützen.The problem is solved in such a way that the guide rods with their running surfaces protrude into the free space of the profile rail and the rollers are arranged there and at least three of the guide rod running surfaces are arranged there in such a way that they do not lie in a single imaginary connecting surface, and a total of at least four of the rollers are held against each other on the support with elastic means in such a way that they are supported positively and force-fittingly on the guide rod running surfaces without play.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Zur definierten Führung des Supports ist vorteilhaft eine definierte Dreipunktlagerung auf zwei Führungsbahnen vorgesehen, wozu die drei Rollen mit ihren Achsen am Support festgelegt sind. Mindestens eine anstellbare Stützrolle wird auf die dritte Führungsbahn abgestützt. Die Anstellung der Achse der Stützrolle kann in bekannter Weise mit einer verstellbaren Exenterlagerung erfolgen.For defined guidance of the support, a defined three-point bearing on two guideways is advantageously provided, whereby the three rollers and their axes are fixed to the support. At least one adjustable support roller is supported on the third guideway. The axis of the support roller can be adjusted in a known manner using an adjustable eccentric bearing.

In platzsparender Weise sind je zwei der Führungsstangen einander gegenüberliegend beidseitig der in einer Reihe nebeneinander angeordneten Rollen positioniert. Die Stangen und Rollen ragen mit ihrer Profilierung ineinander, jedoch sind die Führungsstangen so weit auseinander, daß die Rollen jeweils nur an der einen oder derIn order to save space, two of the guide rods are positioned opposite each other on either side of the rollers arranged next to each other in a row. The profiles of the rods and rollers protrude into each other, but the guide rods are so far apart that the rollers can only be moved on one or the other side.

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anderen Führungsfläche anliegen und zur jeweils anderen ein geringes Spiel bleibt.other guide surface and a small amount of play remains between the two.

Bevorzugt sind jeweils zwei Stangenpaare mit je einer Reihe von Rollen vorgesehen. Die fest am Support angeordneten Rollenachsen sind vorteilhaft den Rollen zugeteilt, die im Gesamtaufbau eine externe Grundlast tragen. Die angestellten Achsen übernehmen dann nur die Anstelllast sowie dynamische Kräfte und Momente. Die Führung über weitere, kraftschlüssig angestellte Rollen, z.Bsp. in Abhängigkeit von der Länge des Supports und der aufzunehmenden Momente, ist möglich.Preferably, two pairs of rods are provided, each with a row of rollers. The roller axes fixed to the support are advantageously assigned to the rollers that carry an external base load in the overall structure. The adjusted axes then only take on the adjustment load as well as dynamic forces and moments. Guidance via additional, force-fit rollers, e.g. depending on the length of the support and the moments to be absorbed, is possible.

An die Führungsstangen bestehen hinsichtlich der Maßgenauigkeit höchste Ansprüche, um ihrer Funktion zur Positionierung gerecht zu werden. Sie sind bevorzugt rund und bestehen aus geglättetem Stahl.The guide rods must meet the highest standards in terms of dimensional accuracy in order to fulfill their positioning function. They are preferably round and made of smoothed steel.

Die Führungsstangen sind in Führungskanälen vorzugsweise eingeschrumpft in dem gepreßten Leichtmetallprofil gehalten, die die Führungsstangen um mehr als deren halben Umfang umfassen. Die Führungskanäle weisen bevorzugt einen annähernd kreisförmigen Querschnitt auf und halten dergestalt die Führungsstangen formschlüssig.The guide rods are held in guide channels, preferably shrunk into the pressed light metal profile, which encompass the guide rods by more than half their circumference. The guide channels preferably have an approximately circular cross-section and thus hold the guide rods in a form-fitting manner.

Die Rollen sind auf Doppelkugellagern gelagert. Die darin befindlichen gegeneinander angestellten Kugeln bewirken eine Querführung der Rollen auf den Achsen. Die Rollen sind außerdem durch konkav geformte Auflageflächen passend zu den konvexen Führungsstangen seitlich ausgerichtet.The rollers are mounted on double ball bearings. The balls in them, which are positioned against each other, ensure that the rollers are guided transversely on the axles. The rollers are also laterally aligned by concavely shaped support surfaces to match the convex guide rods.

Die Anordnung der Führungsstangen und Rollen ist vorteilhaft innenliegend gekapselt in der Schiene. Derart ist eineThe arrangement of the guide rods and rollers is advantageously encapsulated inside the rail. This allows

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Verschmutzung der Rollen und Führungsstangen wirksam verhindert. In die im wesentlichen U-profilförmigen Schiene sind dazu C-förmige Taschen eingeformt, in denen die Führungsstangen und die Rollen angeordnet sind. Zwischen den C-förmigen Taschen ist eine offener Freiraum. In diesen greifen an den Support angeformte Stege, die die festen Achsen und die Abstützachsen tragen. Die Achsen und Abstützachsen ragen jeweils in die kurzen, seitlich angeordneten und nach außen weisenden Kanäle der C-förmigen Taschen, in denen die Rollen laufen. Ober- und unterhalb der Kanäle sind für die Führungsstangen Aufnahmekanäle ausgenommen, die die Führungsstangen über mehr als 180° umfassen. Die darin gehaltenen Führungsstangen ragen in ihrem Umfang geringfügig in die horizontalen Kanäle der C-förmigen Taschen und ragen in die passend konkav ringförmig ausgenommenen Auflageflächen der Rollen.Contamination of the rollers and guide rods is effectively prevented. C-shaped pockets in which the guide rods and the rollers are arranged are formed into the essentially U-profile-shaped rail. There is an open space between the C-shaped pockets. In these, webs formed onto the support engage, which carry the fixed axes and the support axes. The axes and support axes each protrude into the short, laterally arranged and outward-facing channels of the C-shaped pockets in which the rollers run. Above and below the channels, receiving channels are cut out for the guide rods, which enclose the guide rods over more than 180°. The guide rods held in them protrude slightly in their circumference into the horizontal channels of the C-shaped pockets and protrude into the appropriately concave ring-shaped support surfaces of the rollers.

Die Schiene und der Support sind aus Leichtmetall-Strangpressprofilmaterialien hergestellt und weisen längslaufende Befestigungsaussparungen auf, mit denen allseitig und stirnseitig Anschlüsse von Halterungen, Werkzeugen und anderen Objekten möglich sind.The rail and support are made of light metal extruded profile materials and have longitudinal fastening recesses that allow for the connection of brackets, tools and other objects on all sides and at the front.

Der Support weist einen Mitnehmer auf, der sich in der Längsaussparung der U-Schiene erstreckt und dort mit einem Antriebsmittel verbunden ist. Die Längsaussparung für die Aufnahme des Mitnehmers ist gegen das Eindringen von Schmutzpartikeln etc. mit einem Abdeckband oder mehreren Bändern abgedeckt, die sich jeweils durch den Support über den Mitnehmer umgelenkt erstrecken.The support has a driver that extends in the longitudinal recess of the U-rail and is connected there to a drive means. The longitudinal recess for receiving the driver is covered against the ingress of dirt particles etc. with a cover strip or several strips, each of which extends through the support over the driver and is deflected.

Das Antriebsmittel ist in der Ausnehmung des U-Profils der Schiene angeordnet. Als solcher ist ein Zahnriemenantrieb, ein Spindelantrieb oder ein Abtrieb mittels eines Linearmotors einsetzbar.The drive means is arranged in the recess of the U-profile of the rail. A toothed belt drive, a spindle drive or an output by means of a linear motor can be used as such.

Am Support sind Schmierfilze angeordnet, die je mit einer Feder auf eine der Laufflächen einer der Führungsstangen gedrückt werden. Sie sind bevorzugt jeweils beidseitig der Rollenanordnung plaziert, so daß sie auf den Stangen lagernden Staub abwischen und diese durchgehend ölen.Lubricating felts are arranged on the support, each of which is pressed onto one of the running surfaces of one of the guide rods by a spring. They are preferably placed on both sides of the roller arrangement so that they wipe off dust deposited on the rods and oil them continuously.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Figuren 1-6 dargestellt. Es zeigenAdvantageous embodiments are shown in Figures 1-6. They show

Fig. 1: einen Querschnitt der Vorrichtung mit einem Zahnriemenantrieb,Fig. 1: a cross-section of the device with a toothed belt drive,

Fig. 2: eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung mit einem Zahnriemenantrieb mit stufenweise aufgeschnittenem Support und stufenweise aufgeschnittener Schiene,Fig. 2: a perspective view of the device with a toothed belt drive with a stepwise cut-open support and stepwise cut-open rail,

Fig. 3: einen Querschnitt der Vorrichtung mit eine Spindelantrieb,Fig. 3: a cross-section of the device with a spindle drive,

Fig. 4: eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung mit einem Spindelantrieb mit stufenweise aufgeschnittenem Support und stufenweise aufgeschnittener Schiene,Fig. 4: a perspective view of the device with a spindle drive with a stepwise cut-open support and stepwise cut-open rail,

Fig. 5: einen Querschnitt der Vorrichtung mit einem Linearmotorantrieb,Fig. 5: a cross-section of the device with a linear motor drive,

Fig. 6: einen Querschnitt einer Rollenführung.Fig. 6: a cross section of a roller guide.

In den, Querschnitte der Linearführungsvorrichtungen in verschiedenen Ausführungen zeigenden, Fig. 1, 3, 5 und 6, ist das im wesentlichen U-förmige Strangprofil der Schiene (2) zu sehen. Seitlich sind in dem Freiraum (31) der Schiene jeweils paarweise zwei Führungsstangen (3), zwischen denen profilierte Rollen (23) laufen, eingesetzt, mit denen der Support (1) eng toleriert und bei herausgenommenen Spiel verschieblich gelagert ist.In Fig. 1, 3, 5 and 6, which show cross sections of the linear guide devices in various designs, the essentially U-shaped extruded profile of the rail (2) can be seen. Two guide rods (3) are inserted in pairs on the side in the free space (31) of the rail, between which profiled rollers (23) run, with which the support (1) is mounted with close tolerances and movably when the play is removed.

Der Support (1) besteht, wie auch die Schiene (2) aus einem Leichtmetall- Strangpreßprofil. In den Fig. 2 und 4 sind dieThe support (1), as well as the rail (2), consists of a light metal extruded profile. In Fig. 2 and 4 the

Schiene (2) und der Support (1) verschieden tief angeschnitten gezeichnet, um die Anordnung zur Positionierung der Führungsstangen (3) zu zeigen. Jeweils die rechte Seite in den Fig. 1, 3, 5 und 6 zeigt die Anordnung der Rollen (23) zwischen den Führungsstangen (3) mit geringem Spiel (5) mittels eines Doppelkugellager (11) auf einer Achse (22), die am Support (1) gehalten ist. Auf der linken Seite der Fig. 1, 3, 5 und 6 ist die Anordnung der Schmierfilze (15) für die Laufflächen gezeigt; die Filze (15) sind gegeneinander mit einer Feder (F) abgestützt, so daß sie an den Laufflächen der Führungsstangen (3) form- und kraftschlüssig anliegen.The rail (2) and the support (1) are shown cut at different depths to show the arrangement for positioning the guide rods (3). The right-hand side in Fig. 1, 3, 5 and 6 shows the arrangement of the rollers (23) between the guide rods (3) with a small amount of play (5) by means of a double ball bearing (11) on an axle (22) that is held on the support (1). The left-hand side of Fig. 1, 3, 5 and 6 shows the arrangement of the lubricating felts (15) for the running surfaces; the felts (15) are supported against each other with a spring (F) so that they rest positively and force-fittingly on the running surfaces of the guide rods (3).

Die Führungsstangen (3) verlaufen in über 180° umfassenden Aufnahmekanälen (33), die über- und unterhalb der kurzen Schenkel (32) der etwa C-förmig umgebenden Taschen (30) eingearbeitet sind, die die Schenkel des U-Profils bilden. Die Führungsstangen (3) ragen geringfügig in die Freiräume der Taschen (30) und ragen in das konkave Profil der Rollen (23).The guide rods (3) run in receiving channels (33) that span over 180° and are incorporated above and below the short legs (32) of the approximately C-shaped pockets (30) that form the legs of the U-profile. The guide rods (3) protrude slightly into the free spaces of the pockets (30) and protrude into the concave profile of the rollers (23) .

Am Support (1) angeformte Stege (21), die die Achsen (21) und/oder Abstützachsen (22) tragen, ragen in den Freiraum (31) , den das U-Profil umschließt.Webs (21) formed on the support (1), which carry the axes (21) and/or support axes (22), protrude into the free space (31) encloses the U-profile.

In Fig. 2 sind die zur Lageverstellung der Abstützachsen (22) vorgesehenen verstellbaren Exenterlagerbuchsen (24) schematisch dargestellt. Die Rolle, die zwischen den exentergelagerten Rollen (23) eingereiht ist, hat eine feste Achslagerung. Die Rollen (23) sind mit ihren Achsen (22) in profilierten Rahmen (R) angeordnet, die jeweils mit dem Steg (21) verschraubt sind; die Schraubkanäle sind im Schnitt sichtbar. Auch die Filze (15) sind im Rahmen (R) angeordnet.In Fig. 2, the adjustable eccentric bearing bushes (24) provided for adjusting the position of the support axes (22) are shown schematically. The roller, which is arranged between the eccentrically mounted rollers (23), has a fixed axle bearing. The rollers (23) are arranged with their axes (22) in profiled frames (R), each of which is screwed to the web (21); the screw channels are visible in the section. The felts (15) are also arranged in the frame (R).

Mittig im Support (1) ist ein Mitnehmer (20) angeordnet, welcher mit dem sich durch den Freiraum (31) erstreckenden Antriebsmittel verbunden ist. Fig. 1 und 2 zeigen die Anordnung eines
Zahnriemenantriebes (7z), Fig. 3 und 4 die Anordnung eines
Spindelantriebes (7s) und Fig. 5 die Anordnung des Antriebes
mittels eines Linearmotors (71). Fig. 6 zeigt eine Rollenführung ohne ein Antriebsmittel zur spielfreien Linearführung mehrerer
Schienen z. Bsp. an einer Vorrichtung.A driver (20) is arranged in the middle of the support (1) and is connected to the drive means extending through the free space (31). Fig. 1 and 2 show the arrangement of a
Toothed belt drive (7z), Fig. 3 and 4 the arrangement of a
spindle drive (7s) and Fig. 5 the arrangement of the drive
by means of a linear motor (71). Fig. 6 shows a roller guide without a drive means for the play-free linear guidance of several
Rails e.g. on a device.

Über den Mitnehmer (20) umgelenkt liegen in bekannter Weise die
^^ Abdeckbänder (16), die sich durch den Support (1) erstrecken und die öffnungen in der Schiene verschließen.The carrier (20) is deflected in a known manner and the
^^ Cover strips (16) which extend through the support (1) and close the openings in the rail.

Claims

Protection claims

1. Linear guide device for machine parts or the like with a substantially U-shaped profile rail (2) made of light metal, in which guide rods (3) made of precision steel are held parallel on both sides, on each of which at least one roller (23) profiled to match the respective profile rod running surface is guided, and with a movable rail section (support) (1) which projects into the free space (31) of the profile rail (2), in which a drive means (7z, 7s, 71) is optionally arranged, and which the rollers

(23) on both sides,

characterized in that the guide rods (3) extend with their running surfaces into the free space (31) of the profile rail (2) and the rollers (23) are arranged there and at least three of the guide rod running surfaces are arranged there so that they do not lie in a single imaginary connecting surface, and a total of at least four of the rollers (23) are held on the support (1) with elastic means against each other so that they are supported on the guide rod running surfaces in a form-fitting and force-fitting manner without play.

2. Linear guide device according to claim 1, characterized in that legs of the U-profile rail (2) have a substantially C-shaped cross-sectional profile that encompasses pockets (30), on the C-legs of which the guide rods (3) are held, between which the rollers (23) are arranged, which are held on webs (21) of the support (1).

3. Linear guide device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide rods (3) are held parallel in substantially part-circular recesses (33) of the profile rail (2).

4. Linear guide device according to one of the preceding claims, characterized in that in the U-profile rail (2) on both legs, the guide rods (3) are arranged in pairs with such a distance from each other that the rollers (23) arranged between them with their roller running surfaces have a clearance (S) between the opposite guide rod running surfaces, which is eliminated by the adjustment of adjacent rollers (23) in the direction of the different running surfaces against each other and that each roller (23) contacts one and only one of the guide rod running surfaces.

5. Linear guide device according to one of the preceding claims, characterized in that on one side of the support (1) at least three rollers (23) and on the other side at least two rollers (23) are arranged, each set against one another.

6. Linear guide device according to one of the preceding claims, characterized in that the profiled rollers

(23) are supported by double ball bearings (11) transverse to the direction of rotation.

7. Linear guide device according to one of the preceding claims, characterized in that lubricating felts (15) are arranged on the support (1), which coat the running surfaces of the guide rods (3) in a force-fitting and form-fitting manner.

8. Linear guide device according to one of the preceding claims, characterized in that dust-tight cover strips

(16) extend over openings in the rail (2) through the support (1), optionally deflected via a driver.

9. Linear guide device according to one of the preceding claims, characterized in that the support (1) and/or the rail (2) are extruded.

10. Linear guide device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide rods (3) consist of smoothed round steel.

11. Linear guide device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive means is a toothed belt drive (7z), a spindle drive (7s) or a linear motor (71).

12. Linear guide device according to one of the preceding claims , characterized in that the axes (22) of the adjustable rollers (23) are mounted with adjustable eccentric bushings (24).