PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004012204B3 25.05.2005
Titel Winkelluftlager mit linear zueinander verschiebbaren länglichen Führungsteilen
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Conrad, Robert, 82054 Sauerlach, DE;
Mehdianpour, Mohammad, 81829 München, DE
DE-Anmeldedatum 12.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004012204
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 25.05.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.05.2005
IPC-Hauptklasse F16C 32/06
IPC-Nebenklasse B23Q 1/38   
Zusammenfassung Ein Winkelluftlager weist zwei linear zueinander verschiebbare längliche Führungsteile (1, 2) auf, zwischen denen zwei zueinander v-förmig gewinkelte Führungsebenen ausgebildet sind und die mit entsprechend paarweise einander zugewandten Führungsflächen (5, 6) versehen sind. Eine der Führungsflächen (6) ist an einem Schwenkteil (8) ausgebildet, das um eine zur Verschieberichtung parallele Gelenkachse des zugehörigen Führungsteils (1) schwenkbar gelagert ist.
Dadurch können bei vermindertem Herstellungsaufwand Winkelabweichungen zwischen den Führungsflächen (5, 6) vermieden werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Winkelluftlager mit linear zueinander verschiebbaren länglichen Führungsteilen mit zumindest zwei zueinander v-förmig gewinkelten Führungsebenen und entsprechend paarweise einander zugewandten Führungsflächen Ein derartiges Winkelluftlager ist z.B. durch die EP 0418200 A bekannt geworden. Danach sind die beiden Führungsteile als Winkelschienen ausgebildet. Eine stationäre Innenschiene bildet eine Innenecke, in der eine mobile Winkelschiene an ihren Schenkelaußenseiten verschiebbar geführt ist. Die beiden Schienen sind ferromagnetisch gegeneinander vorgespannt. In den Spalt zwischen den beiden Schienen wird Druckluft eingebracht, die die beiden Winkelschienen soweit voneinander abhebt, dass die magnetische Anziehungskraft aufgehoben wird und die beiden Teile berührungsfrei gegeneinander verschiebbar sind. Um auch unter wechselnden Belastungen eine sichere Führung zu gewährleisten, ist es notwendig, dass die jeweiligen eine Führungsebene bildenden Führungsflächen möglichst genau parallel zueinander ausgerichtet sind. Bei der Herstellung der Führungsteile ist es nicht möglich, den Außenwinkel und den Innenwinkel in einer Aufspannung zu bearbeiten, so dass Winkelabweichungen an den Führungsflächen nur schwer zu vermeiden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsaufwand zu verringern und die Führungssicherheit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Durch die Beweglichkeit des Schwenkteiles ist es möglich, dass beide Paare der Führungsflächen genau parallel zueinander ausgerichtet werden. Dabei ist es von Vorteil, dass sich der statische Druck in einem engeren Spaltbereich erheblich erhöht, während er im weiteren Spaltbereich stark abbaut. Das bedeutet, dass sich bei einer Schräglage der festen zur schwenkbaren Führungsfläche eine gleichbleibend dicker Spalt einstellt und die beiden Führungsflächen parallel zueinander ausgerichtet werden, so dass sich die Berührungsgefahr verringert und die Führungssicherheit entsprechend erhöht. Es erübrigt sich auch die aufwändige Anpassung der beiden Funktionswinkel, was den Herstellungsaufwand entsprechend verringert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet.

Der Rundstab nach Anspruch 2 bildet eine einfache scharnierartige Abstützung, die weitgehend von Vorspannungen frei ist und eine gute Anpassung der Führungsflächen ermöglicht. Der Stützkörper nach Anspruch 3 kann z. B. als an einem Schenkel stirnseitig anliegende Zwischenlage zu einem festen Schenkel ausgebildet sein. Der schwenkbare Schenkel kann z. B. durch leicht vorgespannte Halteelement am festen Schenkel gesichert werden.

Das Festkörpergelenk nach Anspruch 4 bedarf lediglich einer entsprechenden Formgebung, um zwischen dem festen Schenkel und dem schwenkbaren Schenkel eine einfache einstückige Verbindung herstellen zu können, ohne dass dafür weitere Montageelemente erforderlich sind.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 5 kann das Schwenkteil raumsparend und elastisch nachgiebig mit dem festen Schenkelteil verbunden werden.

Die Weiterbildung nach Anspruch 6 kommt vor allem dann in Frage, wenn an diesem Schenkel stark wechselnde Lagerkräfte auftreten. Die mittlere Abstützung gewährleistet selbst bei erhöhten Lagerkräften eine gleichbleibende Winkelstellung.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 7 kann das mobile Führungsteil mechanisch einfach leicht und stabil ausgebildet werden, was z. B. in der Montagetechnik hohe Beschleunigungen ermöglicht.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 8 ist gewährleistet, dass die entlang der Führungsebene wirksamen Kräfte aufeinander zentriert werden, was die wechselseitige Anpassung der Lagerwinkel erleichtert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Winkelluftlagers mit einer Greifereinheit

2 eine Teilansicht eines modifizierten Winkelluftlagers nach 1

3 eine Teilansicht eines weiteren modifizierten Winkelluftlagers nach 1.

Nach 1 besteht ein Winkelluftlager aus einem stationären Führungsteil 1 und einem mobilen, in der Richtung des Pfeiles Z verschiebbaren Führungsteil 2, das eine Greifereinheit 3 für elektrische Bauelemente 4 trägt, die z.B. auf eine nicht dargestellte Leiterplatte aufsetzbar sind. Die beiden Führungsteile sind als Winkelschienen ausgebildet, wobei das mobile Führungsteil 2 einstückig starr miteinander verbundene Schenkel aufweist, deren Außenseiten als Führungsflächen 5 dienen, die den Innenseiten des stationären Führungsteils 1 zugewandt sind. Dessen Innenseiten sind ebenfalls als Führungsflächen 6 ausgebildet, die den Führungsflächen 5 des mobilen Führungsteils 2 zugewandt sind. Ein fester Schenkel 7 des stationären Führungsteils 1 ist in nicht näher dargestellter Weise an einem Bestückkopf befestigt.

Der andere Schenkel des stationären Führungsteils 1 ist als Schwenkteil 8 ausgebildet, das am festen Schenkel 7 über einen zwischengelegten elastomeren streifenförmigen Stützkörper 9 gehalten ist, der für die beiden Teile eine Gelenkachse bildet, die durch z. B. schraubenartige Halteelemente 10 gesichert ist. In den Führungsflächen 6 münden Öffnungen 11, die in nicht näher dargestellter Weise mit einer Druckluftquelle verbunden sind. Ferner sind in die Schenkel 6 und 7 Permanentmagnete 12 eingesetzt, die z. B. durch Überschleifen zusammen mit den umgebenden Schenkelteilen eine durchgehende Ebene bilden.

Im Betriebsfall ist das mobile Führungsteil 2 dem stationären Führungsteil 1 in der Richtung des schräg nach oben weisenden Pfeiles derart angenähert, dass sich zwischen den Führungsflächen 5 und 6 definierte Luftspalte ausbilden, bei denen sich zwischen den Magnetkräften und den aus den Öffnungen 11 eingeleiteten aerostatischen Drücken ein Gleichgewichtszustand einstellt. Die Gelenkachse des Stützkörpers 9 ermöglicht bei Winkelabweichungen zwischen den Führungsflächen 5 und 6 eine Ausrichtung des Schwenkteils 8 gegenüber dem entsprechenden Schenkel des mobilen Führungsteils 2 mit einem gleichmäßig dicken Luftspalt.

Nach 2 sind der feste Schenkel 7 und das Schwenkteil 8 des Führungsteils 1 einstückig über einen schmalen biegeelastischen Lagersteg 13 miteinander verbunden, der ebenfalls eine Gelenkachse bildet, die eine Winkelanpassung der Lagerflächen 6 an die Lagerflächen 5 (1) des mobilen Führungsteils 2 ermöglicht.

Nach 3 ist die Gelenkachse aus dem Eckbereich des stationären Führungsteils 1 in den mittleren Bereich des Schwenkteils 1 verlagert und als Rundstab 14 ausgebildet, der zwischen einem festen Stützschenkel 15 des stationären Führungsteils 1 und dem Schwenkteil 8 gehalten ist, das sich an diesem schwenkbar abstützt. Der mehrteilige Rundstab 14 ragt dabei in eine im Querschnitt halbkreisförmige Längsnut des Schwenkteils 8 hinein, das durch weitere Halteelemente 10 gesichert ist.

1Stationäres Führungsteil 2Mobiles Führungsteil 3Greifereinheit 4Bauelement 5, 6Führungsfläche 7Schenkel 8Schwenkteil 9Stützkörper 10Halteelement 11Öffnung 12Permanentmagnet 13Lagersteg 14Rundstab 15Stützschenkel

Anspruch[de]
  1. Winkelluftlager mit linear zueinander verschiebbaren länglichen Führungsteilen (1, 2) mit zumindest zwei zueinander v-förmig gewinkelten Führungsebenen und entsprechend paarweise einander zugewandten Führungsflächen (5, 6), dadurch gekennzeichnet, dass eine der Führungsflächen (6) an einem Schwenkteil (8) ausgebildet ist, das um eine zur Verschieberichtung parallele Gelenkachse des zugehörigen Führungsteils (1) schwenkbar gelagert ist.
  2. Winkelluftlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse als zumindest ein Rundstab (14) ausgebildet ist, der in eine offene, im Querschnitt angepasste Längsnut des Schwenkteils (8) hineinragt und dass der Rundstab (14) in der Längsnut mittels Halteelementen (10) gesichert ist.
  3. Winkelluftlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse als elastomerer streifenförmiger Stützkörper (9) ausgebildet ist.
  4. Winkelluftlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse als Festkörpergelenk mit einem biegeelastischen Lagersteg (13) ausgebildet ist.
  5. Winkelluftlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse im Eckbereich des Luftlagers angeordnet ist.
  6. Winkelluftlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse hinter der Führungsfläche (6) annähernd im mittleren Bereich der Quererstreckung der Führungsfläche (6) angeordnet ist.
  7. Winkelluftlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkteil (8) am stationären Führungsteil (1) ausgebildet ist, dessen Führungsflächen (6) eine Innenecke bilden.
  8. Winkelluftlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsteile (1, 2) ferromagnetisch gegeneinander verspannt sind und dass am Schwenkteil (8) das Zentrum der magnetischen Kräfte in der Quererstreckung im mittleren Bereich der Führungsfläche (6) liegt.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com