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Die
Erfindung betrifft einen Abstreifer für Führungsbahnen, insbesondere
für Winkelkonturen von
Führungsbahnen.
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Führungen
sind insbesondere im Werkzeugmaschinenbau von größter Bedeutung. Die Führungen
ermöglichen
eine geradlinige Bewegung von Maschinenteilen, wie zum Beispiel
von Schlitten, Wagen an Werkzeugmaschinen und müssen hochpräzise gefertigt sein, so dass
eine hohe Führungsgenauigkeit
mit minimalem Spiel zur Verfügung
gestellt wird. Weitere Anforderungen an derartige bekannte Führungen
bestehen in einer Nachstellmöglichkeit
des Führungsspieles
zum Ausgleich von Verschleiß,
die gewählten
Materialpaarungen müssen
eine geringe Reibung und einen niedrigen Verschleiß gewährleisten,
die Führungsschiene
muß möglichst
gute Dämpfungseigenschaften
aufweisen und der erforderliche Wartungsaufwand sollte auf ein Minimum
reduziert sein.
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Um
diese Kriterien erfüllen
zu können,
sind die Führungseinrichtungen
(Führungsschiene,
Wagen (Schlitten)) durch geeignete Abdichtung gegen Schmutz und
Späne oder
sonstige Fertigungsrückstände geschützt und
mit einer geeigneten Schmiermöglichkeit
versehen.
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Die
Abdichtung der auf der Führungsschiene geführten Elemente
gegen Schmutz, Späne
etc. erfolgt mittels Abstreifer.
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Bei
gefrästen
oder geschliffenen Führungsbahnen
ist die Abstreiffläche
relativ eben, so dass die Lippen der Abstreifer kurze Abmessungen
aufweisen können.
Bei an Werkzeugmaschinen (z. B. Pinolen oder Abdeckungen) gegeneinander
verfahrbaren Blechführungsbahnen
liegen häufig
unebene Abstreifflächen
vor, bei denen teilweise materialbedingt oder fertigungsbedingt
die Gestaltung der Abstreiffläche
vom Sollmaßverlauf
der Führungsbahnkontur abweicht.
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Bei
Abstreifern für
unebene Abstreifflächen ist
es vorteilhaft, die Länge
der flexiblen Gummlippe, die auf der Führungsbahn angestellt ist,
zu erhöhen, um
einen funktionsgerechten Abstreifer mit einstellbarer Vorspannung
vorzusehen. Die Vorspannungswerte können beispielsweise bis zu
5 mm betragen, um die Ungenauigkeiten, die unter anderem bei der Fertigung
der Blechführungsbahnen
entstehen, auszugleichen.
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Ein
besonderes Problemfeld bei der Dichtheit von Abstreifern auf der
Führungsbahn
stellt das Abdichten von Winkelkonturen dar.
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Beim
Stand der Technik werden Abstreifer im Winkelbereich mit Gehrungsschnitten
zusammengefügt.
Da eine gekantete Blechführungsbahn
immer einen Biegeradius aufweist, entsteht an der Trennstelle zwischen
zwei Abstreiferabschnitten stets eine undichte Öffnung, wie es in 6 gezeigt
ist.
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Alternativ
dazu wird der Abstreifer aus einem Stück hergestellt und somit dem
theoretischen Biegeradius angepasst. Dabei tritt jedoch eine Verspannung
der Dichtlippe auf, was zu einer Öffnung an unbestimmter Stelle
führt,
wie es in 7 gezeigt ist.
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Das
Dokument
DE 9 16 017
B bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zurückhalten
von Schmieröl
in Gleitbahnen von Maschinen, wobei in einer Kammer Druckstücke angeordnet
sind. Dem Dokument
DE
199 46 770 A1 sind Abstreifer in einer Rille zu entnehmen,
wobei sich die Abstreiferlippen in einem Winkelbereich auf der Führung befinden.
Das Dokument
DE 43
31 013 A1 bezieht sich auf eine Abstreifereinheit für ein Lagerelement,
bei dem ein Abstreifer für
die Abstreifung von Verunreinigungen von einer Lauffläche einer
Führungsschiene
gezeigt ist. Angaben zur verbesserten Abdichtung der Winkelkontur
zwischen zwei benachbarten Druckstücken sind diesen Dokumenten
nicht zu entnehmen.
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Somit
besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Abstreifer
für Führungsbahnen
vorzusehen, bei dem die Nachteile vom Stand der Technik beseitigt sind
und der eine verbesserte Abdichtung vom Winkelkonturen vornimmt.
Ein derartiger Abstreifer soll mit geringem Herstellungsaufwand
erzeugbar und einfach montierbar sein. Ferner soll sich dieser für Winkelkonturen
mit unterschiedlicher Ausgestaltung, wie unterschiedliche Winkel
und unterschiedliche Kantengestaltung, wie z. B. Abrundung und kantige
Gestaltungen, eignen.
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Die
vorstehende Aufgabe wird durch einen Abstreifer entsprechend Anspruch
1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird ein
Abstreifer mit zwei in einem von 180° verschiedenen Winkel zueinander
angestellten Abstreifabschnitten, in deren Übergangsbereich eine Verjüngung in
einer solchen Weise vorgesehen ist, dass sich die Vorspannung der
auf die Führungsbahn
aufgebrachten Abstreifabschnitte benachbart zum Übergangsbereich zum Übergangsbereich
hin allmählich
verringert. Auf diese Weise lässt
sich eine optimale Abdichtung mit dem Abstreifer an jedem Abschnitt
der Winkelkontur erzielen. Durch die allmähliche Verringerung wird ein "automatischer" Anpassungsbereich
für die
Winkelkontur umgesetzt. Durch die Ausbildung der Verjüngung in
Form eines Einschnitts, der bereits beim Ausformen der zwei Abstreifabschnitte
ausgebildet werden kann, ist mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand
eine Erhöhung
der Lebensdauer der Führungsbahn
aufgrund der guten Dichtwirkung des Abstreifers möglich.
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Durch
eine kontinuierliche Verringerung der Vorspannung aufgrund der Gestaltung
der Verjüngung
lassen sich ein lückenloser
Verlauf einer Vorspannung und somit eine gute Abdichtung realisieren.
Der Eintritt von Spänen
oder Schmiermitteln in die Führungsbahn
ist somit stärker
verringert.
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Vorzugsweise
verringert sich die Vorspannung der Abstreifabschnitte im Übergangsbereich der
Abstreifabschnitte auf 0 mm, wodurch eine Verspannung der Lippen
im Übergangsbereich
vermieden wird. Aufgrund der fehlenden Verspannung kann das Öffnen der
Lippen an unbestimmter Stelle, das im Stand der Technik auftrat,
vermieden werden.
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Die
allmählich
bzw. kontinuierliche Verringerung der Vorspannung der Abstreifabschnitte
lässt sich
durch Linearabschnitte als Begrenzung der Verjüngung vorteilhaft umsetzen.
Ein bogenartiger Abschnitt im Übergangsbereich
der Abstreifabschnitte stellt dort eine gute Dichtwirkung sicher.
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Durch
eine Anstellung der Linearabschnitte in einem spitzen Winkel zueinander
sind kleinere Tiefen der aufgrund der Verjüngung erzielten Einschnitte umsetzbar,
durch zueinander parallel verlaufende Linearabschnitte lassen sich
größere Tiefen
der Einschnitte für
hohe Vorspannungen der Abstreifabschnitte umsetzen.
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Eine
Anstellung der elastischen Lippen der Abstreifabschnitte bezüglich der
Befestigungsabschnitte von diesen lässt sich die Dichtwirkung des Abstreifers
der vorliegenden Erfindung auch bei schnelleren Bewegungen der Elemente
der Führungsbahnen
steigern.
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Die
allmähliche
Abnahme der Vorspannung zum Übergangsbereich
zwischen den Abstreifabschnitten lässt sich besonders vorteilhaft
realisieren, indem gekrümmte
Abschnitte zwischen den Endabschnitten der elastischen Lippen und
den Linearabschnitten die Verjüngung
begrenzen.
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Erfindungsgemäße Weiterbildungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand der anliegenden Figuren erläutert, in
denen:
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1 eine
Vorderansicht eines Abstreifers entsprechend der vorliegenden Erfindung
zeigt,
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2 einen
geschnittene Ansicht von links des in 1 gezeigten
Abstreifers zeigt,
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die 3A und 3B eine
Vergrößerung des
Ausschnitts I von 1 ohne und mit eingetragenen
Abmessungen entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigen,
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die 4A und 4B eine
Draufsicht auf den in 1 gezeigten Abstreifer bzw.
eine Vergrößerung des
Ausschnitts II in 4A zeigen, wobei der Abstreifer
auf eine Führungsbahn
aufgesetzt ist,
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die 5A und 5B eine
Vergrößerung des
Ausschnitts I von 1 im entspannten und im gespannten
Zustand entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigen und
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die 6 und 7 Abstreifer
nach dem Stand der Technik zeigen.
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Nachfolgend
wird der erfindungsgemäße Abstreifer
detailliert beschrieben.
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Der
erfindungsgemäße in 1 gezeigte Abstreifer 1 für Führungsbahnen
weist einen ersten Abstreifabschnitt 10 und zweiten Abstreifabschnitt 20 auf,
die in 1 einen Winkel von ungefähr 90° zueinander aufweisen, jedoch
in einem beliebigen Winkel größer als
0° und kleiner
als 180° zueinander
angeordnet sein können.
Dieser Abstreifer 1 ist beispielsweise zur Abdichtung zwischen
Elementen mit Winkelkontur einer Führungsbahn, wie beispielsweise
einer Teleskopabdeckung, einsetzbar.
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Jeder
der Abstreifabschnitte 10, 20 hat einen vorzugsweise
ebenen Befestigungsabschnitt 11, 21, über den
der Abstreifabschnitt beispielsweise an einem Element der Führungsbahn
befestigt wird, und eine elastische Lippe 12, 22,
die beispielsweise mit einem weiteren Element der Führungsbahn
in Anlage bringbar ist, um eine Abdichtung zwischen den genannten
Elementen der Führungsbahn
vorzunehmen.
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Die
Befestigungsabschnitte 11, 21 der Abstreifabschnitte 11, 21 sind über eine
Einlage 2 verbunden, die 1 als ein
L-Profil ausgeführt
ist und vorzugsweise aus Metall ausgebildet ist. Die Befestigungsabschnitte 11, 21 und
die Einlage sind durch Befestigungsausnehmungen 3a, 3b durchsetzt, durch
die die Befestigung des Abstreifers an einem Element der Führungsbahn
erfolgt.
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Die
elastischen Lippen 12, 22 sind aus elastischem
Kunststoff, wie beispielsweise synthetischem Kautschuk, Naturkautschuk
oder einem anderen elastischen Material ausgebildet. Bevorzugt gelangen
für die
elastischen Lippen NBR (Nitril-Butadien-Elastomer), vorzugsweise
Acrylnitril-Butadien-Elastomer) und Viton (Fluorkautschuk) zum Einsatz.
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Die
elastischen Lippen 12, 22 sind bezüglich der
Ebene der Befestigungsabschnitte 11, 21, beispielsweise
mit einem Winkel zwischen 25 und 45° angestellt (siehe 2),
damit durch eine geeignete Wahl des Abstandes zwischen den abzudichtenden Elementen
der Führungsbahn,
beispielsweise einer Teleskopabdeckung, Dichtabschnitte am zu den
Befestigungsabschnitten entgegengesetzten Endabschnitten der elastischen
Lippen 12, 22 gegen eines der Elemente mit einer
Vorspannung pressbar sind, damit eine Dichtwirkung erzielt wird.
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Die
elastischen Lippen 12, 22 sind, wie es in 2 gezeigt
ist, vorzugsweise keilförmig
ausgebildet.
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Die
erste und zweite elastische Lippe 12, 21 schneiden
einander in einem Übergangsbereich 30 (siehe 3A)
mit einem Winkel, durch den ein kontinuierlicher Übergang
zwischen den elastischen Lippen 12, 22 abgesichert
wird. Der Übergangsbereich 30 hat
benachbart zu den Befestigungsabschnitten 11, 21 der
Abstreifabschnitte 10, 20 einen Scheitelbereich 31,
der in 1 einen Winkel von ungefähr 45° bezüglich den Befestigungsabschnitten 11, 21 aufweist.
In Abhängigkeit
von der Winkelkontur, die durch den Abstreifer abgedichtet werden
soll, ist der Winkel entsprechend wählbar. Bevorzugt wird eine symmetrische
Winkelgestaltung bezüglich
den Endabschnitten, der Lippen 12, 22, an denen
beispielsweise Anfasungen 13, 23 vorgesehen sein
können.
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Der Übergangsbereich 30 weist
benachbart zu den Endabschnitten der elastischen Lippen 12, 22 eine
Verjüngung
bzw. eine Ausnehmung 32 auf, dessen/deren Mittellinie vorzugsweise
im gleichen Winkel wie der Scheitelbereich 31 angestellt
ist.
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Die 3A und 3B zeigen
den Einschnitt entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
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Der
Einschnitt 32 weist an seinen gegenüberliegenden Seiten im Anschluss
an die Dichtabschnitte 13, 23 gekrümmte Abschnitte 33a, 33b,
deren in 3B gezeigter Krümmungsradius
R1 beispielsweise ungefähr
4 mm betragen kann, und konische Abschnitte 34a, 34b auf,
die beispielsweise in 3B einen Winkel α von ungefähr 30° beschreiben
und die benachbart zum Scheitelbereich 31 durch einen bogenförmigen Abschnitt 35 miteinander verbunden
sind, deren Krümmungsradius
in 3B beispielsweise ungefähr 1 mm beträgt. Die
Tiefe des Einschnitts 32 vom Schnittpunkt der Dichtabschnitte 13, 23 bis
zum Scheitelpunkt des durch die konischen Abschnitte 34a, 34b gebildeten
Winkels beträgt
beispielsweise ungefähr
6 mm.
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Durch
die durch den Einschnitt 32 herbeigeführte Verjüngung der elastischen Lippen 22, 32 im Übergangsbereich
verringert sich die Vorspannung der Abstreifabschnitte auf die Führungsbahn
allmählich,
in der Theorie vorzugsweise auf 0 mm, zum Scheitelbereich 31 hin.
Auf diese Weise wird durch die vorliegende Erfindung eine optimale
Dichtheit ohne eine Verspannung der elastischen Lippen im Übergangsbereich
vorgesehen. In der Praxis wird durch den leichten Andruck bei der
Montage durch das gummielastische Verhalten des Abstreifermaterials
eine Vorspannung von vorzugsweise 0,5– 1 mm erzielt und somit auch
im Scheitelbereich eine Abstreifwirkung erzielt.
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Das
mit der Erfindung erzielte Ergebnis ist in den 4A und 4B dargestellt,
in denen der Abstreifer 1 auf die abzudichtende Winkelkontur
aufgebracht dargestellt ist. 4A zeigt
dabei die Draufsicht und 4B den
vergrößerten Ausschnitt
II aus 4A. 4B ist
zu entnehmen, dass die elastische Lippe 22 an der durch
die Strichpunkt-Linie dargestellte Außenkontur 5 der Führungsbahn
eben anliegt, in 4B bezüglich der Ebene der Befestigungsabschnitte 11, 21 in
einem Winkel von 90° in der
Draufsicht verläuft.
Diese Anlage ist durch die Ausgestaltung des Einschnitts 32 mit
gekrümmtem, konischem
und bogenförmigem
Abschnitt möglich.
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Eine 4B ähnliche
Anlage zwischen der elastischen Lippe 21 und dem anderen
Abschnitt der Außenkontur
der Führungsbahn
wird bei Betrachtung von 1 in der Ansicht von rechts
erhalten.
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Die 5A und 5B zeigen
den Einschnitt entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
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Das
zweite Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die
im ersten Ausführungsbeispiel
konisch ausgebildeten Abschnitte 34a, 34b im zweiten
Ausführungsbeispiel
in einem Bereich 44a, 44b in stärkerem Maße parallel
verlaufen. Durch eine solche längere Ausgestaltung
des Einschnitts 42 beim zweiten Ausführungsbeispiel lässt sich
eine höhere
Vorspannung der elastischen Lippen auf die Führungsbahn erzielen. Die Lippen
auf der Winkelkontur sind dicht, ohne dass eine Verspannung der
Lippen auftritt.
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In 5B ist
eine abgerundete Außenkontur 5 der
Führungsbahn
und der auf diese vorgespannt aufgebrachte Abstreifer gezeigt. Wie
dieser Fig. entnehmbar ist, passt sich der Abstreifer im Winkelbereich
der elastischen Lippen an die Außenkontur der Führungsbahn
an. Dabei erfolgt eine allmähliche
Verringerung der Vorspannung von beispielsweise 5 mm auf eine materialbedingte
Restvorspannung von ca. 0,5 mmm zum Übergangsbereich hin. Diese
erfindungsgemäße Ausgestaltung
verhindert im wesentlichen den Eintritt von Kühlmittel und/oder Spänen durch
die Führungsbahn
in das Innere der Maschine, so dass ein vorzeitiger Verschleiß der Maschine
vermieden werden kann.
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Die
elastischen Lippen sind bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise
werkzeugtechnisch einstückig
ausgebildet.
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Die
vorliegende Erfindung kann, wie in 1 gezeigt
in Form eines Winkelstücks
mit kurzen Schenkeln ausgeführt
sein, wobei sich an diese dann weitere Abstreiferelemente anschließen können.
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Alternativ
dazu kann die Erfindung auch so umgesetzt sein, dass der Abstreifer
mehrere Winkelstück
aus 1 und mehrere längliche Abstreiferelemente
aufweist. Auf diese Weise kann eine optimale Dichtheit ohne eine
Verspannung der Lippe für
mehrere Winkelkonturen umgesetzt werden.
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Erfindungsgemäß wird somit
ein Abstreifer mit zwei in einem von 180° verschiedenen Winkel zueinander
angestellten Abstreifabschnitten für Winkelkonturen vorgesehen,
bei dem sich die Vorspannung zu einem Übergangsbereich im Scheitelpunkt
des Winkels hin allmählich
bzw. kontinuierlich verringert. Dadurch lässt sich eine optimale Dichtheit
ohen eine Verspannung der Lippen der Abstreifabschnitte umsetzen.