| JP10109238 | COMPLEX MACHINING DEVICE |
| JP06026518 | LATERAL DEVIATION PREVENTING MECHANISM FOR GUIDE RAIL |
| JP60123236 | BED FOR ELECTRIC WORKING MACHINE |
Mehdianpour, Mohammad (Heltauer Str. 39, München, 81829, DE)
Muth, Michael (Wichernweg 12, München, 81737, DE)
Slotta, Georg (Hirtenweg 40, Neufarn, 85375, DE)
Brand, Jan (Bergstrasse 15, München, 81539, DE)
Mehdianpour, Mohammad (Heltauer Str. 39, München, 81829, DE)
Muth, Michael (Wichernweg 12, München, 81737, DE)
Slotta, Georg (Hirtenweg 40, Neufarn, 85375, DE)
| 1. | Einrichtung zum Führen eines an einem Träger (1, 12) relativ in einer Längsrichtung verschiebbaren Schlittens (7, 13) in einer aerostatischen Linearführung, wobei der Schlitten (7,13) mittels eines elektrischen Linearmotors angetrieben ist, dessen Funktionsteile aus in der Längsrichtung aneinander gereihten permanenten Magneten (3) und einem Spulenteil (8) gebildet sind, wobei zwischen dem Spulenteil (8) und den Magneten (3) senkrecht zur Längsrichtung eine magnetische Anziehungskraft (P) wirkt, wobei die Linearführung durch wechselweise am Träger (1, 12) bzw. am Schlitten (7,13) angeordnete parallele ebene Führungsbahnen und Lagerfüße gebildet ist, die sich an den Führungsbahnen aerostatisch abstützen und die Anziehungskraft (P) aufnehmen, wobei die Führungsbahnen zu beiden Seiten des Linearmotors verlaufen, wobei eine erste der Führungsbahnen (4) auf einer Längsseite des Linearmotors verläuft, wobei eine zweite und eine dritte der Führungsbahnen (5 und 6) auf der gegenüberliegenden Längsseite des Linearmotors eng benachbart angeordnet und schräg zur Richtung der Anziehungskraft (P) geneigt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Mittelebene (M) zwischen der zweiten und dritten der zueinander dachförmigen Führungsbahnen (5 und 6) annähernd in der Richtung der Anziehungskraft (P) orientiert ist und dass die erste Führungsbahn (4) annähernd senkrecht zur Mittelebene (M) steht. |
| 2. | Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und dritte Führungsbahn (5 und 6) annähernd senkrecht zueinander stehen und ungefähr 45 Grad zur Richtung der Anziehungskraft (P) geneigt sind. |
| 3. | Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich zwei dritte Lagerfüße (11) mit Abstand zu einander an einer der schrägen Führungsbahnen (6) abstützen, dass sich an der anderen schrägen Führungsbahn (5) ein zweiter Lagerfuß (10) abstützt, der in der Längsrichtung zwischen den beiden dritten Lagerfüßen (11) angeordnet ist und dass sich an der ersten Führungsbahn (4) zwei erste Lagerfüße (9) mit Abstand zueinander abstützen. |
| 4. | Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich der zweite Lagerfuß (10) auf der dem Linearmotor zugewandten zweiten Führungsbahn abstützt. |
| 5. | Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste und die zweite Führungsbahn (4 und 5) in engem Abstand zum Linearmotor angeordnet sind. |
| 6. | Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass den beiden schrägen Führungsbahnen (5,6) je zwei der Lagerfüße (10,11) in der Längsrichtung auf gleicher Höhe einander paarweise gegenüberliegend zugeordnet sind und dass der ersten Führungsbahn (4) der erste Lagerfuß (9) in der Längsrichtung zwischen den beiden Paaren der andern Lagerfüße (10,11) zugeordnet ist. |
| 7. | Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass den beiden schrägen Führungsbahnen (5,6) zwei Winkellagerfüße (14) zugeordnet sind, die den Neigungen der Führungsbahnen angepasste, entsprechend abgewinkelte Fußflächen aufweisen und dass der der ersten Führungsbahn) 4) zugeordnete erste Lagerfuß (9) eine ebene Fußfläche aufweist. |
| 8. | Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und dritte Führungsbahn (5 und 6) in engem Abstand zu den Funktionsteilen des Linearmotors angeordnet sind und dass die erste Führungsbahn (4) einen größeren Abstand zu den Funktionsteilen aufweist. |
| 9. | Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und dritte Führungsbahn (5 und 6) an einer dachförmigen Erhebung des Trägers (1) ausgebildet sind. |
| 10. | Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und dritte Führungsbahn (5 und 6) an einer rinnenartigen Vertiefung des Trägers (12) ausgebildet sind. |
Ein derartige Einrichtung ist z. B. durch die EP 0291119 B bekannt geworden. Danach trägt ein Chassis einer Positioniereinrichtung einen schienenartigen Träger, an dem die Führungsbahnen ausgebildet sind, und an dem eine Magnetschiene eines Linearmotors zu den Führungsbahnen schräg geneigt befestigt ist. Am Führungsteil ist ein längsverschiebbarer Schlitten geführt, der sich mit den fußartigen druckbeaufschlagten Luftlagerelementen an den Führungsbahnen des Führungsteils abstützt. Der Schlitten nimmt ferner ein Spulenteil eines Linearmotors auf, das mit geringem Abstand über der Magnetschiene angeordnet ist.
Zwischen den Permanentmagneten der Magnetschiene und dem Eisenkern des Spulenteils wirkt senkrecht zum Trennspalt eine permanente magnetische Anziehungskraft, die von der aerostatischen Linearführung aufgenommen wird. Zwei der Führungsbahnen sind in einer zur Anziehungskraft schrägen Führungsebene zu beiden Seiten des Linearmotors angeordnet.
Eine weitere Führungsbahn steht senkrecht zur Führungsebene und grenzt unmittelbar an eine der beiden andern Führungsbahnen an. Dadurch wird der Schlitten definiert geführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Führungssicherheit zu erhöhen und insbesondere hohe Seitenkräfte aufnehmen zu können.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Durch die dachförmig schrägen Führungsbahnen wird ein großer Anteil der Anziehungskraft in die zugeordneten Lagerfüße gelenkt. Die Neigungen der schrägen Führungsbahnen ermöglichen es, die Anziehungskraft gleichmäßig auf diese zu verteilen. Durch die Erfindung ist es möglich, die Führungsbahnen einer gemeinsamen Ebene anzunähern, so dass die entsprechende Führungsseite des Trägers relativ eben und stabil ausgebildet werden kann. Damit werden tiefe, den Träger schwächende Einschnitte bzw. hohe stegartige Vorsprünge von geringerer Steifigkeit vermieden. Die in der Führungsebene wirkenden Seitenkräfte und Momente werden von den beiden dachförmigen Führungsbahnen aufgenommen, die aufgrund ihrer engen Nachbarschaft in besonders genauer Zuordnung ausgebildet werden können.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 gekennzeichnet : Die zueinander senkrecht geneigten Führungsbahnen nach Anspruch 2 lassen sich präzise herstellen und weisen eine gute Führungsstabilität auf.
Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 3 und 4 wird die zwischen den permanenten Magneten und dem Spulenteil des Linearmotors wirkende magnetische Anziehungskraft in optimaler Weise auf die Luftlagerelemente verteilt, so dass der Schlitten am Träger kippsicher geführt wird.
Die Anordnung nach Anspruch 5 ergibt eine kompakte Führung.
Bei den Anordnungen nach den Ansprüchen 6 und 7 wird die Seitenführung mit hoher Stabilität und Genauigkeit auf die beiden schrägen Führungsbahnen konzentriert, wobei die Winkellagerfüße nach Anspruch 7 kompakt ausgebildet und befestigt werden können. Der auf der ersten Führungsbahn laufende erste Lagerfuß sichert die Winkellage des Schlittens um seine Längsachse.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 8 wird ein höherer Anteil der Anziehungskraft auf die schrägen Führungsbahnen gelenkt, was die Führungssicherheit weiter erhöht.
Die dachförmige Erhebung nach Anspruch 9 lässt sich auf beiden Seiten leicht bearbeiten.
Die rinnenartige Vertiefung nach Anspruch 10 eignet sich besonders für die Abstützung der Winkellagerfüße nach Anspruch 7.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 einen Querschnitt durch eine aerostatische Linearführung mit einem Linearmotor, Figur 2 eine Draufsicht auf die Linearführung nach Figur 1, Figur 3 einen Schnitt durch eine andere Linearführung ähnlich Figur 1.
Figur 4 einen Schnitt durch eine weitere Linearführung ähnlich Figur 1, Figur 5 eine Draufsicht auf die Linearführung nach Figur 4.
Nach den Figuren 1 und 2 ist an einem länglichen Träger 1 eine Magnetschiene 2 mit in der Längsrichtung des Trägers 1 aneinandergereihten permanenten Magneten 3 versehen. Seitlich der Magnetschiene 2 erstrecken sich am Träger parallele Führungsbahnen, von denen eine erste Führungsbahn 4 auf einer Seite der Magnetschiene 2 und eine zweite und dritte Führungsbahn 5 und 6 auf der anderen Seite der Magnetschiene 2 angeordnet sind. Die erste Führungsbahn 4 ist parallel zur Ebene der Magnete 3 orientiert, die zweite und die dritte Führungsbahn 5 und 6 sind an einer dachförmigen Erhebung des Trägers 1 ausgebildet und schräg zur Ebene der Magnete 3 geneigt.
Ein in der Längsrichtung gemäß dem Bewegungsteil verschiebbarer Schlitten 7 nimmt mit geringem Abstand über den Magneten 3 ein Spulenteil 8 auf, das zusammen mit den Magneten 3 einen Linearmotor bildet. Zwischen Eisenteilen des Spulenteils 8 und den Magneten wirkt eine hohe magnetische Anziehungskraft P senkrecht zur Ebene der Magnete 3. Der Schlitten 7 ist mittels Lagerfüßen 9,10, 11 an den Führungsbahnen 4,5, 6 des Trägers 1 abgestützt, wobei die ersten Lagerfüße 9 der ersten Führungsbahn 4, der zweite Lagerfuß 10 der zweiten Führungsbahn 5 und die dritten Lagerfüße 11 der dritten Führungsbahn 6 zugeordnet sind.
Dabei sind die ersten und dritten Lagerfüße 9 und 11 in den Ecken des in der Draufsicht rechteckigen Schlittens 7 angeordnet, so dass der Schlitten insbesondere gegen in der Antriebsrichtung wirkende Kippmomente großflächig abgestützt ist. Der zweite Lagerfuß 10 befindet sich in der Längsrichtung in der Mitte zwischen den dritten Lagerfüßen 11, so dass eine definierte Anlage aller Lagerfüße an den Führungsbahnen gewährleistet ist. Eine Mittelebene M zwischen der zweiten und dritten Führungsbahn 5 und 6 ist senkrecht zur Ebene der Magnete 3 und in der Richtung der Anziehungskraft P orientiert.
Die Linearführung nach Figur 3 weist einen abgewandelten Träger 12 und einen abgewandelten Schlitten 13 auf. Die zweite und dritte Führungsbahn 5 und 6 sind an einer rinnenartigen V-förmigen Vertiefung des Trägers 12 ausgebildet. Die zweiten und dritten Lagerfüße 10 und 11 sind in ihrer Stellung diesen Führungsbahnen angepasst.
Nach den Figuren 4 und 5 sind die zweiten und dritten Lagerfüße nach Figur 3 durch Winkellagerfüße 14 in der Art von prismenartigen Führungsklötzen ersetzt, die in die rinnenartige Vertiefung des Trägers 12 eingreifen. Dabei liegen die beiden den Führungsbahnen zugewandten Fußflächen der Winkellagerfüße 14 in der Längsrichtung jeweils auf gleicher Höhe einander gegenüber und sind ihrer Neigung mit ihren Fußflächen der zweiten und dritten Führungsbahn 5 und 6 des Trägers 12 genau angepasst. Die beiden Winkellagerfüße 14 sind in der Längsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet.
Der erste Lagerfuß 9 auf der gegenüberliegenden Seite der Magnetschiene 2 befindet sich in der Längsrichtung in der Mitte zwischen den beiden Winkellagerfüßen 14. Dadurch diese Drei-Punkt-Lagerung ergibt sich ebenfalls eine definierte Führungsgeometrie.
Die Lagerfüße nach Figur 3 können in ähnlicher Weise wie die Winkellagerfüße 14 nach Figur 5 derart angeordnet sein, dass sich jeweils ein zweiter und ein dritter Lagerfuß 5 und 6 in der Längsrichtung auf gleicher Höhe paarweise einander gegenüber liegen und dass der erste Lagerfuß (9) in der Längsrichtung in der Mitte zwischen den zweiten und dritten Lagerfüßen 10 und 11 liegt.
Bezugszeichen 1, 12 Träger 2 Magnetschiene 3 Magnet 4,5, 6 Führungsbahn 7,13 Schlitten 8 Spulenteil 9 Lagerfuß 10 Lagerfuß 11 Lagerfuß 14 Winkellagerfuß