DE3810205A1 - Gleit- bzw. schubsysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Gleit bzw. Schubsysteme.

Derartige Systeme, wie linear bewegbare Maschinenschub- bzw. -gleitstücke, bei denen eine präzis lineare Bewegung gewährleistet sein muß, beispielsweise für Druckausrüstungen oder Werkzeug­ maschinen, sind bekannt. In einem solchen System ist ein präzisionsgeschliffenes Schub- bzw. Gleitstück mit einer Präzisions-V-Kante allgemein zwischen einer Mehrzahl, gewöhnlich vier, präzisionsgeschliffener V-Winkel-Kontaktlagern geführt, die ihrerseits zur Drehung auf konzentrischen oder exzentrischen Zapfen gelagert sind. Die Zapfen sind zur Drehung auf einem Maschinenbett oder einer Grundplatte montiert, wobei exzentrische Zapfen konzentrischen Zapfen gegenüberliegend angebracht sind, um ein einfaches, jedoch effektives Verfahren zur Justierung jedweden freien Spiels in dem System zu schaffen. Die Zapfen erstrecken sich gewöhnlich vollständig durch das Maschinenbett hindurch, was manchmal, wenn das Maschinenbett massiv ausgebildet oder wo der Zugang erschwert ist, unpraktisch ist. Ferner wird die Justierung gewöhnlich durch das Drehen einer Mutter bewirkt, doch kann auch dies unbequem sein, wo der Zugang erschwert ist oder wo ein Lager mit glatter Oberfläche verwendet wird.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu mildern.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Montagevorrichtung für ein Lager geschaffen, das Elemente aufweist, durch die die Vorrichtung an einer im wesentlichen ebenen Oberfläche einer Unterlage befestigt werden und als Ganzes im wesentlichen parallel zur Ebene der Oberfläche justiert werden kann.

Die Justierelemente können eine seitliche Verlängerung der Vorrichtung umfassen. Ein solcher Aufbau sorgt für Einfachheit der Justierung bzw. Einstellung.

Die Befestigungselemente können eine weitere seitliche Verlängerung der Vorrichtung umfassen. Dieser Aufbau sorgt dann für Einfachheit der Befestigung.

Die seitlichen Erstreckungen bzw. Verlängerungen können auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung angeordnet sein.

Die Vorrichtung kann eine Platte aufweisen, zwischen deren Enden ein Zapfen angeordnet ist, der einen Lagerzapfen für ein Lager bildet oder bilden kann, wobei die Teile der Platte zu beiden Seiten des Zapfens die seitlichen Verlängerungen aufweisen können. Diese Ausgestaltung sorgt für Einfachheit der Herstellung.

Die Platte kann einstückig ausgebildet sein, beispielsweise durch Genauguß von Metall.

Die Justierelemente können aus einem sich durch die Platte hindurch erstreckenden Langloch für die Aufnahme eines Justier­ mittels, die Befestigungselemente hingegen aus einem sich durch die Platte hindurch erstreckenden, kreisförmigen Loch für die Aufnahme eines weiteren Befestigungselements bestehen.

Das Justiermittel kann aus einer exzentrischen Buchse, einem Bolzen, einer Mutter oder dergleichen bestehen.

Es kann eine Stütze für die Aufnahme des Lagers im Betrieb vorgesehen sein.

Die Stütze kann einen im wesentlichen kreisförmigen (in Draufsicht gesehen) Bereich aufweisen, in dem im Betrieb das Lager aufgenommen wird. Ein solcher Aufbau sorgt für eine verhältnismäßig stabile Montage des Lagers.

Nach einem zweiten Gesichtspunkt stellt die Erfindung ein auf einer oben beschriebenen Vorrichtung montiertes Lager zur Verfügung.

Entsprechend einem dritten Gesichtspunkt ist ein Gleit- bzw. Schubsystem geschaffen worden, welches Lager für die Montage eines Gleit- bzw. Schubstücks des Systems aufweist, von denen zumindest eines ein Lager der oben beschriebenen Art ist.

Es kann eine Mehrzahl von Lagern vorgesehen sein, die konzentrische Lager und exzentrische Lager umfaßt, die jeweils zu Paaren einander gegenüberliegend montiert sind, wobei die exzentrischen Lager ein Lager der oben beschriebenen Art aufweisen können.

Die konzentrischen Lager können eine Verlängerung eines Lager­ zapfens des Lagers besitzen, der direkt an der Maschinenplatte des Systems befestigt sein kann.

Alternativ dazu können die konzentrischen Lager eine Montagevor­ richtung besitzen, die ein Gußstück für das Lager darstellen und an einer Maschinenplatte des Systems befestigt sein kann.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Beispielen beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer Aus­ führungsform der Montageeinrichtung nach der Erfindung für ein Lager zur Verwendung in einem Schubsystem;

Fig. 2 eine Ansicht einer Baugruppe aus einem exzentrischen Befestigungs- und Justierelement zur Verwendung mit der Montageeinrichtung bzw. dem Träger nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Lager nach der Erfindung;

Fig. 4 das System in Betrieb in einem Präzisions-Gleit- bzw. -Schubsystem;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Montageeinrichtung für Montage eines Lagers zur Ver­ wendung in einem Gleit- bzw. Schubsystem nach der Erfindung;

Fig. 6 einen Längsschnitt einer Montageeinrichtung nach Fig. 5 in einer Ansicht längs der Linie A-A dieser Figur;

Fig. 7 eine Draufsicht auf Einrichtungen nach den Fig. 5 und 6, die ein Lager montieren und in einem Gleit- bzw. Schubsystem nach der Erfindung verwendet werden;

Fig. 8 eine Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 7; und

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der Einrichtung nach den Fig. 5 bis 8 und der Justierung eines Lagers in ver­ kleinertem Maßstab.

In den Fig. 1 bis 4 der Zeichnung ist eine Montagevorrichtung 2 für ein Lager 1 gezeigt, die einen Lagerzapfen 4 besitzt. Die Vorrichtung 2 weist seitliche Verlängerungen in Form einer Trägerplatte 2 auf, die sich seitlich von dem Lager 1 erstreckt. Die Platte ist insgesamt mit dem Lager 1 relativ zu einer im wesentlichen ebenen Oberfläche einer Unterlage oder eines Maschinen­ bettes 3 bewegbar, wodurch das Lager 1 als Ganzes im wesentlichen parallel zu der Ebene der Fläche justierbar ist.

Der Lagerzapfen 4 umfaßt zwei Kugellagerringe 5 und 6, die auf einer Hülse 7 montiert sind, die sich zwischen den beiden Ringen 5 und 6 erstreckt, mit dem (in Betrieb) unteren Kugellagerring 6 bündig abschließt und durch ein Befestigungselement, beispielsweise eine Schraube, an der Trägerplatte 2 befestigt ist, wobei der Schrauben­ kopf in einem Loch 7 mit einer Einsenkung aufgenommen wird. Der obere Kugellagerring 5 ist mit der Hülse 7 durch eine glatt abschließend passende Schraube 7′ verbunden, sowie durch ein Klebemittel wie LOKTITE®, um sicherzustellen, daß das ganze Zapfenlager 4 eine einstückige Einheit ist. Das Lager 1 läuft auf den Kugellagerringen 5 und 6.

Die Trägerplatte 2 erstreckt sich zu beiden Seiten des Lagers 1 und besitzt zwei weitere Löcher, in dessen einem 8 ein konzentrisches Befestigungselement, wie eine Schraube oder ein Bolzen 9, und in dessen anderem 10, das einen verlängerten Schlitz bzw. ein verlängertes Loch bildet, ein exzentrischer Bolzen montiert ist, der eine sechseckige Mutter 11 mit einem versetzten Zapfen 12 aufweist, der mit der Oberseite der Mutter flächig abschließt und einen Sitz für die Aufnahme eines Werkzeugs besitzt.

Im Betrieb wird das Lager in einem Präzisions-Gleit- bzw. -Schub­ system 13 entsprechend dem in Fig. 4 gezeigten verwendet, wobei das Lager 5 ein konzentrisches Lager des Systems darstellt, das auf dem Maschinenbett 3 montiert ist. Obgleich lediglich ein einziges Lager 1 als auf einer Trägerplatte 2 nach der Erfindung montiert dargestellt ist, können alle vier Lager in dieser Weise montiert sein. Um die Lager 1 zu installieren, sind in dem Maschinenbett 3 mit den Bolzen 9 und 12 ausgerichtete Gewinde­ löcher vorgesehen.

Der Bolzen 9 ist direkt in das Maschinenbett 3 hineingeschraubt. Um das System zu justieren und jedwedes Spiel auszugleichen, wird die Mutter 11 um den nicht festgezogenen Bolzen 12 in dem Loch 10 gedreht, so daß ihr Nockenansatz 14 auf die Seite des Loches 10 einwirkt, um die Trägerplatte 2, und damit das Lager 1, gemeinsam in der gewünschten Richtung von einem Gleit- bzw. Schubstück 15 des Systems 13 weg oder auf dieses zu mitzunehmen. Ist die korrekte Position erreicht, wobei das Gleit- bzw. Schubstück 15 und das Lager 1 den richtigen Andruck besitzen, wird der Bolzen 12 in das Loch im Maschinenbett 3 hineingeschraubt, um das Lager in Position zu befestigen.

Das Lager ist anschließend von der Oberseite des Bettes aus justierbar, ohne daß es erforderlich wäre, die Lagerzapfen sich durch das Maschinenbett 3 hindurch erstrecken zu lassen.

In den Fig. 5 bis 9 ist eine Ausführungsform der Montage- bzw. Befestigungseinrichtung 100 für ein Lager 101 dargestellt, das ein Element 103 aufweist, durch welches die Vorrichtung 100 an einer im wesentlichen ebenen Oberfläche 104 einer Unterlage, beispiels­ weise an einem Maschinenbett 105 eines Präzisions-Schubsystems 106 (von dem ein Teil in den Fig. 7 und 9 gezeigt ist), befestigt und als Ganzes im wesentlichen parallel zur Ebene der Oberfläche 104 justiert werden kann.

Die Befestigungseinrichtung 101 ist in einem einstückigen Guß geformt, beispielsweise als metallischer Genauguß, und besteht aus einem aufragenden Zapfen 107, der einen Achszapfen für das Lager 101 bildet, und Teilen 108 und 109 der Platte 101 auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Lagerzapfens 107, die seitliche Verlängerungen bilden. Eine dieser Verlängerungen 108 besitzt ein durchgehendes Langloch 110 zur Aufnahme einer exzentrischen Sechseckbüchse 111, die an dem Maschinenbett 105 durch ein mit Inbus-Kopf versehenes Befestigungselement, wie einen Bolzen 112, befestigt ist, der sich in ein Blind-Gewindeloch im Maschinenbett 105 einschrauben läßt. Die andere Verlängerung 109 besitzt eine Durchgangsbohrung 113 für die Aufnahme eines Befestigungselements, wie ebenfalls einer Inbus-Kopfschraube oder eines Bolzens 114, der ebenfalls in eine Gewinde-Blindbohrung im Maschinenbett 105 einschraubbar ist.

Die Platte 104 besitzt eine Wand oder einen Steg 115, definiert einen Sitz für den unteren Teil des Lagers 101 und verstärkt einerseits die ganze Struktur 100 und bietet andererseits eine Abstützung (Fig. 8).

Die Befestigungseinrichtung 100 und die von ihr getragenen Lager 101 werden zur Abstützung eines Gleit- bzw. Schubstücks 116 des Präzisions-Schubsystems 106 verwendet. Die ein solches Schub­ stück für gewöhnlich reziproke Bewegung abstützenden Lager werden üblicherweise in Gruppen zu vier (entsprechend Fig. 5) montiert, wobei zwei konzentrische Lager und zwei exzentrische Lager in jeweils einander gegenüberliegenden Paaren vorhanden sind, von denen lediglich ein Paar in den Fig. 7 und 9 gezeigt ist. Das Lager 101 ist ein auf die Befestigungseinrichtung 100 montiertes exzentrisches Lager und befindet sich einem konzentrischen Lager 117 gegenüber. (In Fig. 7 ist das Lager 117 in einer Kappenverschluß-Einrichtung 118 gezeigt.) Das konzentrische Lager 117 ist auf das Maschinenbett 105 (oberhalb dessen das Schubstück 116 durch seine V-Kanten in V-Nuten der Lager gehalten ist) durch eine Verlängerung seines Lagerzapfens montiert, der unmittelbar in eine Blindbohrung des Maschinenbettes 105 hineingeschraubt ist. Alternativ hierzu läßt sich das konzentrische Lager auf einen Lagerzapfen einer Befestigungseinrichtung montieren, beispielsweise ein (nicht­ gezeigtes) Gußstück, das seinerseits durch das Einschrauben von Befestigungselementen wie Schrauben oder Bolzen in Blindbohrungen des Maschinenbetts 105 hinein montiert ist, wobei die Befestigungs­ elemente durch Durchgangslöcher seitlicher Verlängerungen des Gußstücks hindurchtreten und beide Löcher vorzugsweise kreisförmig wie das Loch 113 (Fig. 5, 6) sind, statt Langlöcher zu sein.

Die Befestigungseinrichtung für das konzentrische Lager 117 ist demnach nicht fortschreitend winklig einstellbar bezüglich der Ebene der Montageplatte, wie dies für das exzentrische Lager 101 gilt. Um solch ein progressives Winkeljustieren des exzentrischen Lagers 101 zu bewirken, wird die Montageplatte 100, die mittels der Schrauben 112, 114 auf der Montageplatte 105 befestigt worden ist, dadurch in der durch den Pfeil 119 angezeigten, gewünschten Richtung fortschreitend eingestellt, daß ein Werkzeug aufgesetzt wird, beispielsweise ein Justier-Schraubenschlüssel 120 an der Sechseckbüchse 111, die in gewünschter Weise gedreht wird, um die erforderliche Vorspannung am Schubstück 116 zu gewährleisten, die durch eine nichtgezeigte Vorspannungsanzeige sichtbar gemacht werden kann.

Die Lager 117, 101 werden festgezogen, sobald die korrekte Vorspannung erreicht worden ist, und zwar durch einen Schlüsssel, beispielsweise einen Allen-Schlüssel 121 (Inbus-Schlüssel).

Die hier beschriebenen Befestigungseinrichtungen 100, die die Erfindung verkörpern und in den Zeichnungen dargestellt sind, gewährleisten somit eine Montage der Lagerzapfen in einem stabilen Maschinen-Grundgestell, bei welchem der Zugang zu seiner Unterseite und die Verwendung einer herkömmlichen Zugangsöffnung nebst Befestigungsmutter nicht möglich sind, beispielsweise einen Standard­ aufbau mit vier Zapfenlagern (zwei konzentrisch, zwei exzentrisch).

Das Gleit- bzw. Schubstück wird somit zwischen vier Zapfenlager- Baugruppen geführt, von denen zwei konzentrisch sind, hingegen die beiden gegenüberliegenden exzentrisch einstellbar, um die korrekte, spielfreie Lage zu bewirken. In Abhängigkeit von der auf das System während des Justierens aufgebrachten Vorspannung kann der Reibungskoeffizient sich im Bereich von 0,005 für eine geringe Vorspannung und 0,02 für eine stärkere Vorspannung bewegen.

Das Merkmal der Exzentrizität ist auch insofern von Vorteil, als es die erforderliche Genauigkeit beim Bohren der Montagelöcher für die Zapfenlager minimiert.

Claims (15)

1. Befestigungsvorrichtung für ein Lager, gekennzeichnet durch Elemente (10, 101), durch welche die Vorrichtung (100) an einer im wesentlichen ebenen Oberfläche einer Unterlage befestigt und als Ganzes im wesentlichen parallel zur Ebene der Oberfläche justierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierelemente (110) eine seitliche Verlängerung (108) der Vorrichtung (100) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente eine weitere seitliche Verlängerung (109) der Vorrichtung (100) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Verlängerungen (108, 109) auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung (100) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Platte (100), zwischen deren Enden ein Zapfen (107) angeordnet ist, der einen Lagerzapfen für ein Lager (101) bildet oder zu bilden geeignet ist, und dadurch, daß die Teile der Platte zu beiden Seiten des Zapfens die seitlichen Verlängerungen (108, 109) bilden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (100) einheitlich in einem Stück geformt ist, vorzugsweise durch metallischen Genauguß.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtungen (110) ein sich durch die Platte (100) hindurch erstreckendes Langloch auf­ weisen, das zur Aufnahme eines Justierelements ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen eine kreisförmige Durchgangsbohrung durch die Platte (100) aufweisen, die zur Aufnahme eines Befestigungselements (114) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtungen eine exzentrische Büchse (111) aufweisen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch eine Stütze (115), die zur Aufnahme des Lagers (101) im Betrieb ausgebildet ist, vorzugsweise ein (in Draufsicht gesehen) im wesentlichen kreisförmiger Bereich, in dem im Betrieb das Lager (101) aufgenommen ist.

11. Lager, dadurch gekennzeichnet, daß es auf eine Einrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche montiert ist.

12. Gleit- bzw. Schubsystem, gekennzeichnet durch ein Lager (101) zur Montage eines Gleit- bzw. Schubstücks (110) des Systems (106), und dadurch, daß zumindest eines der Lager ein Lager (101) nach Anspruch 11 ist.

13. Gleit- bzw. Schubsystem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Lagern (101, 117), dadurch, daß konzentrische Lager (101) und exzentrische Lager (117) vorgesehen sind, die einander in Paaren gegenüber befestigt sind, und dadurch, daß die exzentrischen Lager (101) ein Lager nach Anspruch 11 aufweisen.

14. Gleit- bzw. Schubsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Lager (117) eine Verlängerung eines Lager­ zapfens des Lagers aufweisen, das unmittelbar an einem Maschinen­ bett (105) des Systems (100) befestigt ist.

15. Gleit- bzw. Schubsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Lager (117) eine Befestigungseinrichtung aufweisen, die zweckmäßig ein Gußstück für das Lager und an einer Maschinenplatte oder einem -bett des Systems befestigt ist.