DE102005043529B4

DE102005043529B4 - Zylinder mit Führung

Info

Publication number: DE102005043529B4
Application number: DE102005043529A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Asaba; Hiroyuki Okuhira
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2025-09-13
Also published as: CN1749583A; US20060054438A1; SE528918C2; SE0501994L; DE102005043529A1

Abstract

Eine Kolbenstange (16) ist in eine mittlere Öffnung (14) des Zylinderrohres (12) eines Zylinders (10) mit Führung eingesetzt. Eine erste Führungsstange (22) und eine zweite Führungsstange (24), die über eine Verbindungsplatte (26) mit der Kolbenstange (16) verbunden sind, sind in eine erste Seitenöffnung (18) bzw. eine zweite Seitenöffnung (20) eingesetzt. Die erste Führungsstange (22) ist in jeweilige Durchgangsöffnungen einer ersten Hülse (82a) und einer zweiten Hülse (84a) eingesetzt. Die zweite Führungsstange (24) ist in jeweilige Durchgangsöffnungen einer dritten Hülse (82b) und einer vierten Hülse (84b) eingesetzt. Die Seitenumfangswände der ersten Führungsstange (22) und der zweiten Führungsstange (24) sind mit einer Beschichtung (86) beschichtet. Die Innenwände der Hülsen (82a, 82b, 84a, 84b) sind mit einer Beschichtung (88) beschichtet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zylinder mit Führung, bei dem ein oder mehrere Führungselemente eine Kolbenstange führen, während diese eine hin- und hergehende Bewegung vollzieht.
Im Allgemeinen weist ein Fluiddruckzylinder ein Zylinderrohr mit einer Öffnung auf und eine Kolbenstange, die durch ein Druckfluid, beispielsweise Druckluft oder Drucköl, in der Öffnung betätigt wird. Ein Ende der Kolbenstange steht aus der Öffnung vor.
Die Kolbenstange ist üblicherweise lang und bewegt sich in axialer Richtung hin und her. Wenn die Last, die senkrecht zu der axialen Richtung (nachfolgend als ”Querlast” bezeichnet) auf das vordere, aus der Öffnung vorstehende Ende der Kolbenstange aufgebracht wird, kann des andere, in die Öffnung eingesetzte Ende der Kolbenstange in unerwünschter Weise in einer Richtung entgegen der Richtung der Querlast verschoben werden. Wird beispielsweise bei einer sich in horizontaler Richtung erstreckenden Kolbenstange die Querlast, die vertikal nach unten gerichtet ist, auf das vordere Ende der Kolbenstange aufgebracht, so wird das andere Ende der Kolbenstange in Abhängigkeit von der Größe der Querlast um eine geringe Strecke in dem Zylinderrohr vertikal nach oben verschoben.
In diesem Fall liegt das andere Ende der Kolbenstange an der Umfangswandseite der Öffnung an. Dadurch kann ein sogenanntes ruckendes Gleiten (stickslip-Phänomen) auftreten, bei dem es schwierig ist, die hin- und hergehende Bewegung der Kolbenstange zu bewirken. Wird eine größere Last aufgebracht, kann sich die Kolbenstange auch permanent verklemmen oder permanent verformen.
In der Druckschrift DE 195 23 764 A1 wird eine Kolben-Zylinder-Einheit offenbart, die einen Zylinderkörper aufweist, in dem ein verschiebbarer Kolben mit Kolbenstange angeordnet ist. Der Zylinderkörper weist an seiner mit dem Kolben zusammenwirkenden Innenfläche eine Schicht auf, die aus einer Keramik oder einem keramikartigen Material besteht. Außerdem ist die Außenfläche der Kolbenstange mit einer Gleitschicht aus einer Keramik oder einem keramikartigen Material versehen. An dem Kolben sind ferner Nuten vorgesehen, wobei wenigstens in eine dieser Nuten ein Führungs- oder Gleitring eingesetzt ist, der zumindest an seinem außenliegenden, mit der Innenfläche des Zylinderkörpers bzw. mit der Schicht zusammenwirkenden Bereich aus Keramik besteht. Die Kolbenstange umschließt einen Keramikring, der in einer Aufnahme angeordnet ist.
In Dokument DE 39 10 725 C1 wird eine Beschichtung von Kolbenstangen führungsloser hydraulischer Zylinder offenbart, welche für die Kolbenstangen einen kostengünstigen und dauerhaften Korrosionsschutz bilden. Auf der Kolbenstange aus Stahl ist eine metallische Haftschicht vorgesehen, auf welcher eine keramische Beschichtung aus Al₂O₃ und TiO₂ angeordnet ist.
Außerdem wird angestrebt, dass die Fluktuation in dem Fluiddruckzylinder in Umfangsrichtung der Kolbenstange, während die Kolbenstange die hin- und hergehende Bewegung vollzieht, gering gehalten wird. Mit anderen Worten hat ein Fluiddruckzylinder vorzugsweise eine nicht-rotatorische Genauigkeit.
Im Hinblick auf die oben geschriebenen Umstände wird häufig ein Zylinder mit Führung eingesetzt, bei dem eine Kolbenstange zwischen zwei Führungsstangen angeordnet ist, wobei die Kolbenstange und die Führungsstange parallel angeordnet sind. Dies ist beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-303318 beschrieben. Der Zylinder mit Führung hat zwei Öffnungen, die in der Nähe der Öffnung vorgesehen sind, in welche die Kolbenstange eingesetzt ist. Die Führungsstangen sind so in die jeweiligen Öffnungen eingesetzt, dass sie mit Hilfe von Hülsen, die hin- und hergehende Bewegung vollziehen können. Vordere Enden der Kolbenstange und der Führungsstangen, die aus den jeweiligen Öffnungen vorstehen, sind miteinander durch ein Verbindungselement, beispielsweise eine Platte, verbunden. Daher bewegen sich die Führungsstangen und die Platte hin und her, wobei sie der hin- und hergehenden Bewegung der Kolbenstange folgen.
Bei einem solchen Zylinder mit Führung ist die Kolbenstange über das Verbindungselement mit den Führungsstangen verbunden, Dementsprechend wird kaum eine Verschiebung und Deformation erzeugt, wenn die Querlast aufgebracht wird. Außerdem ist es äußerst schwierig, die Kolbenstange zu drehen. Dadurch wird auch die nicht-rotatorische Genauigkeit verbessert.
Aus Dokument US 5 351 601 ist ein geführter Zylinder mit einer Kolbenstange und einem Kolben bekannt. Führungsstangen verlaufen parallel zur Kolbenstange, wobei die Führungsstangen und die Kolbenstange über ein Kopfelement miteinander verbunden sind. Ferner sind Führungsbuchsen für jede der Führungsstangen in den entsprechenden Bohrungen vorgesehen.
Die Druckschrift DE 41 11 202 C3 zeigt eine druckmittelbetätigte Lineareinheit mit einer Kolbenstange, zwei Führungsstangen und einem Arbeitszylinder, in dem ein mit der Kolbenstange verbundener Kolben geführt ist. Die aus der Führungseinheit herausragenden Enden der Kolbenstange und der beiden Führungsstangen sind an einem gemeinsamen Arbeitsflansch befestigt. In der Führungseinheit sind jeweils zwei Führungsbuchsen als Führungselemente für jede Führungsstange eingesetzt. Die Führungsbuchsen sind bspw. als Linearkugellager ausgebildet, die jeweils an den beiden Stirnflächen des Profils in die Durchführungen eingelassen sind.
Wenn der oben beschriebene Zylinder mit Führung in einer Umgebung eingesetzt wird, in der sich Wassertröpfchen verteilen, oder in einer Umgebung, die mit Dampf gefüllt ist, so treten die Wassertröpfchen und der Dampf in das Zylinderrohr ein und werden aus diesem abgeführt, wenn sich die Kolbenstange hin- und herbewegt. Wenn Wasser ein- und austritt, kann das Schmiermittel (Schmierfett oder dgl.), des zwischen den Führungsstangen und den Hülsen vorgesehen ist, herausfließen. In einer solchen Situation wird der Reibungswiderstand zwischen den Führungsstangen und den Hülsen erhöht. Dadurch kann die Schmierung zwischen den Führungsstangen und den Hülsen beeinträchtigt werden, so dass ein Versengen oder Abrieb (Fressen, Durchbrennen, etc.) auftreten kann.
Bei dem Zylinder mit Führung wird Kupfer oder Eisen als Material für die Hülse vorgesehen, um das Auftreten von Versengungen oder Abrieb soweit wie möglich zu verhindern. Allerdings haben Kupfer und Eisen in einer Umgebung, in der Wasser vorliegt, ungenügende Korrosionseigenschaften. Wird dagegen eine Hülse aus Kunststoff verwendet, so ist der Reibungswiderstend der Hülse im Vergleich zu Metall gering.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zylinder mit Führung vorzuschlagen, mit dem das Auftreten von Versengungen oder Abrieb vermieden werden kann, euch wenn das Schmiermittel herausfließt. Ferner soll die Korrosion der Hülsen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zylinder mit Führung vorgeschlagen, der ein Führungselement aufweist, welches ein Führungsstange führt, indem es eine hin- und hergehende Bewegung in einer zweiten Öffnung eines Zylinderrohres entsprechend der hin- und hergehenden Bewegung der Kolbenstange, die in eine erste Öffnung des Zylinderrohres eingesetzt ist, vollzieht, wobei vordere Erden der Kolbenstange und des Führungselementes miteinander durch ein Verbindungselement verbunden sind, und wobei der Zylinder mit Führung eine Hülse umfasst, die in die zweite Öffnung eingesetzt ist und eine Durchgangsöffnung zum Einsetzen des Führungselementes aufweist, wobei das Führungselement aus Metall besteht und wobei die Hülse aus Metall besteht und eine Innenwand der Durchgangsöffnung mit einer Beschichtung beschichtet ist, die aus Nitridkeramik, Carbidkeramik oder diemantähnlichem Kohlenstoff besteht.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zylinder mit Führung vorgeschlagen, der ein Führungselement aufweist, welches eine Kolbenstange führt, indem es eine hin- und hergehende Bewegung in einer zweiten Öffnung eines Zylinderrohres entsprechend der hin- und hergehenden Bewegung der Kolbenstange, die in eine erste Öffnung des Zylinderrohres eingesetzt ist, vollzieht, wobei vordere Enden der Kolbenstange und des Führungselementes miteinander über ein Verbindungselement verbunden sind, wobei der Zylinder mit Führung eine Hülse umfasst, die in die zweite Öffnung eingesetzt ist und eine Durchgangsöffnung zum Einsetzen des Führungselementes aufweist, wobei das Führungselement aus Metall mit einer Außenwandoberfläche besteht, die mit einer Beschichtung überzogen ist, die aus Nitridkeramik, Carbidkeramik, diamantähnlichem Kohlenstoff oder einer Verchromung besteht, und wobei die Hülse aus Metall besteht.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zylinder mit Führung vorgeschlagen, der ein Führungselement aufweist, welches eine Kolbenstange führt, indem es eine hin- und hergehende Bewegung in einer zweiten Öffnung eines Zylinderrohres entsprechend der hin- und hergehenden Bewegung einer Kolbenstange, die in eine erste Öffnung des Zylinderrohres eingesetzt ist, vollzieht, wobei vordere Enden der Kolbenstange und des Führungselementes miteinander über ein Verbindungselement verbunden sind, wobei der Zylinder mit Führung eine Hülse umfasst, die in die zweite Öffnung eingesetzt ist und eine Durchgangsöffnung zum Einsetzen des Führungselementes aufweist, wobei des Führungselement aus Metall mit einer Außenwandoberfläche besteht, die mit einer Beschichtung überzogen ist, die aus Nitridkeramik. Carbidkeramik, diamantähnlichem Kohlenstoff oder einer Verchromung besteht, und wobei die Hülse aus Metall besteht und eine Innenwand der Durchgangsöffnung mit einer Beschichtung überzogen ist, die aus Nitridkeramik, Carbidkeramik oder diamantähnlichem Kohlenstoff besteht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Metall als Material für die Hülse und das Führungselement ausgewählt. Auch wenn der Zylinder mit Führung in einer Umgebung eingesetzt wird, in der sich Wassertröpfchen verteilen, oder in einer Umgebung, die mit Dampf gefüllt ist, wird daher eine Korrosion der Hülse und des Führungselementes vermieden. Der Korrosionswiderstand der Hülse und des Führungselements ist äußerst zufriedenstellend.
Erfindungsgemäß ist die Beschichtung an der Innenwand der Hülse vorgesehen, die in Gleitkontakt mit dem Führungselement steht. Hierdurch wird die Schmierleistung verbessert. Der Abrasionswiderstand der Hülse und des Führungselementes wird verbessert. Außerdem wird das Auftreten von Versengungen oder Abrieb vermieden, auch in einem Fall, in dem ein Hülse aus Edelstahl verwendet wird, die im Vergleich zu Kupfer oder Eisen zu Versengungen oder Abrieb neigt.
Alternativ kann die Außenwandfläche des Führungselementes mit Nitridkeramik, Carbidkeramik, diamantähnlichem Kohlenstoff oder einer Verchromung beschichtet sein. Auch hierdurch wird der Korrosionswiderstand des Führungselementes verbessert. Auch wenn sowohl die Hülse als auch das Führungselement aus Metall bestehen, kann das Auftreten von Versengungen oder Abrieb dank der Beschichtung zuverlässig vermieden werden.
Bevorzugte Beispiele der als Material für den Beschichtungsfilm einsetzbaren Nitridkeramiken sind CrN, TiN, TiCN oder TiAlN. Vorzugsweise können die Carbidkeramiken TiC oder Cr₂C₃ aufweisen.
Eines der bevorzugten Metalle für die Hülse oder die Führungselemente ist bei allen Materialien Edelstahl. Edelstahl hat den Vorteil, dass er einen äußerst hohen Korrosionswiderstand aufweist.
Die Hülse und das Führungselement können aus anderen Metallen, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Bestehen die Hülse und das Führungselement aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, kann das Gewicht des Zylinders mit Führung sowie der Hülse und des Führungselementes reduziert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematischer Schnitt in axialer Richtung durch einen Zylinder mit Führung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ist ein vergrößerter Schnitt, der wesentliche Elemente darstellt, bei denen eine Führungsstange und eine Hülse des Zylinders mit Führung gemäss 1 vergrößert sind.
3 ist ein schematischer Schnitt durch den gesamten Zylinder mit Führung, wobei ein Zustand dargestellt ist, bei dem eine Kolbenstange und die Führungsstangen des Zylinders mit Führung gemäß 4 einer Vorwärtsbewegung ausgesetzt sind, bis sie an dem vordersten Ende ankommen,
4 zeigt ein Diagramm, das die Änderung der maximalen Höhe Rz vor und nach einem Gleitkontakttest darstellt,
5 zeigt ein Diagramm, das die Änderung des Reibungskoeffizienten über der Zeit bei dem Gleitkontakttest darstellt und
6 zeigt eine Tabelle, die die Leistung der verschiedenen Zylinder mit Führung darstellt, die mit unterschiedlichen Hülsenmaterialien hergestellt sind.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Der Zylinder mit Führung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsfarmen mit Bezug auf die Zeichnung erläutert.
1 zeigt einen schematischen Schnitt in axialer Richtung, der einen Zylinder mit Führung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Der Zylinder 10 mit Führung umfasst ein Zylinderrohr 12, eine Kolbenstange 16, die in eine Mittelöffnung (erste Öffnung) 14 in dem Zylinderrohr 12 so eingesetzt ist, dass die Kolbenstange 16 eine hin- und hergehende Bewegung durchführen kann, und eine erste Führungsstange 22 und eine zweite Führungsstange 24 (beides sind Führungselemente), die aus Edelstahl bestehen und in eine erste Seitenöffnung 18 bzw. eine zweite Seitenöffnung 20 (beides sind zweite Öffnungen), die in der Nähe der zwischen den zweiten Öffnungen angeordneten mittleren Öffnung 14 vorgesehen sind, eingesetzt sind, so dass die erste Führungsstange 22 und die zweite Führungsstange 24 sich hin- und herbewegen können. Ein Ende der Kolbenstange 16, der ersten Führungsstange 22 und der zweiten Führungsstange 24 steht jeweils aus der Mittelöffnung 14, der ersten Seitenöffnung 18 bzw. der zweiten Seitenöffnung 20 vor. Die vorderen Enden sind mit einander mit Hilfe einer Verbindungsplatte 26 als Verbindungselement verbunden. 1 zeigt eines Zustand, in dem die Kolbenstange 16, die erste Führungsstange 22 und die zweite Führungsstange 24 an dem hintersten Ende positioniert sind.
Die mittlere Öffnung 14, die erste Seitenöffnung 18 und die zweite Seitenöffnung 20 sind so vorgesehen, dass sie durch das Zylinderrohr 12 hindurchtreten. Untere Öffnungen der Öffnungen 14, 18, 20 sind, wie in 1 gezeigt, durch ein erstes Kappenelement 28, ein zweites Kappenelement 30 bzw. ein drittes Kappenelement 32 verschlossen. Aussparungen 34, 36 sind an Oberflächen des zweiten Kappenelementes 30 bzw. des dritten Kappenelementes 32, die der ersten Führungsstange 22 bzw. der zweiten Führungsstange 24 zugewandt sind, ausgebildet Die jeweiligen vorderen Endflächen der ersten Führungsstange 22 und der zweiten Führungsstange 24, die die Vorwärtsbewegung bis zur Ankunft an den vordersten Enden durchgeführt haben, werden durch die Vertiefungen 34, 36 an dem Anschlag an dem zweiten Kappenelement 30 und dem dritten Kappenelement 32 gehindert.
Das Zylinderrohr 12 weist einen ersten Verbindungsdurchgang 38 auf, der eine Verbindung zwischen der ersten Seitenöffnung 18 und der mittleren Öffnung 14 herstellt, und einen zweiten Verbindungsdurchgang 40, der eine Verbindung zwischen der mittleren Öffnung 14 und der zweiten Seitenöffnung 20 darstellt. Ein offener Anschluss 42, in den ein Gewindeabschnitt eingeschnitten ist und der zur Umgebungsluft offen ist, steht mit der zweiten Seitenöffnung 20 in Verbindung. Somit sind die erste Seitenöffnung 18, die mittlere Öffnung 14 und die zweite Seitenöffnung 20 über den offenen Anschluss 42 zur Umgebung offen.
Ein Anschluss 44, der mit der ersten Seitenöffnung 18 in Verbindung steht, wird durch einen Bolzen 46 verschlossen.
Eine erste Ringnut 48 ist in der Nähe des ersten Verbindungsdurchgang 38 und des zweiten Verbindungsdurchgangs 40 in der mittleren Öffnung 14 ausgebildet. Eine zweite Ringnut 50 ist an einer Position etwas oberhalb der ersten Ringnut 48 vorgesehen, wie es in 1 gezeigt ist. Ein Dichtelement 52, das einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt aufweist, ist in die erste Ringnut 38 eingesetzt. Andererseits ist eine O-Ring 54 in die zweite Ringnut 50 eingesetzt. Ein im Wesentlichen scheibenförmiges Verschlusselement 56 ist mm Schließen der zweiten Ringnut 50 vorgesehen.
Die Kolbenstange 16, die in die zentrale Öffnung 14 eingesetzt ist, hat einen Abschnitt 58 mit kleinem Durchmesser und einen langen Abschnitt 60 mit großem Durchmesser, die in dieser Reihenfolge in Richtung von der Seite des ersten Verbindungsdurchgangs 38 und des zweiten Verbindungsdurchgangs 40 zu der Seite der Verbindungsplatte 26 vorgesehen sind. Insbesondere ist ein im wesentlichen scheibenförmiger Kolben 62 mit einer Umfangswand des Abschnitts 58 mit kleinem Durchmesser, der an der Seite des vorderen Endes angeordnet ist, verbunden.
Der Kolben 62 hat eine erste aufnehmende Ringnut 64, die einen umgekehrt L-förmigen Querschnitt aufweist und an der Endfläche an der Seite, die dem Verschlusselement 56 zugewandt ist, angeordnet ist. Ein erster Gummidämpfer 66, der einen umgekehrt L-förmigen Querschnitt aufweist, ist in der ersten Aufnahmeringnut 64 angeordnet. Ein horizontaler Bereich des ersten Gummidämpfers 66 ist in einen horizontalen Bereich der ersten Aufnahmeringnut 64 eingesetzt. Dementsprechend wird der erste Gummidämpfer 66 daran gehindert, von der ersten Aufnahmeringnut 64 gelöst zu werden. Das vordere Ende des ersten Gummidämpfers 66 steht etwas von der ersten Aufnahmeringnut vor. Ein O-Ring 67 ist in einer an der Seitenumfangswand des Kolbens 62 vorgesehenen ringförmigen Aussparung aufgenommen.
Ein Druckaufnahmeelement 68 ist zwischen dem Kolben 62 und dem Abschnitt 60 mit großem Durchmesser angeordnet. Das Druckaufnahmeelement 68 hat einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der in Durchgangsöffnungen von Magneten 70a, 70b eingesetzt ist. Das Einsetzen hält die Magneten 70a, 70b in dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser des Druckaufnahmeelementes 68.
Ein Gewinde ist in der Nähe der oberen Öffnung der mittleren Öffnung 14 eingeschnitten. Ein Gewindeabschnitt eines vierten Kappenelementes 72 zum Verschließen der mittleren Öffnung 14 ist mit dem Gewindeabschnitt verschraubt. Die obere Endfläche des vierten Kappenelementes 72 steht von der mittleren Öffnung 14 vor.
Eine zweite Aufnahmeringnut 74, die einen umgekehrt L-förmigen Querschnitt aufweist, ist an der Endfläche an der Seite, die dem Druckaufnahmeelement 68 des vierten Kappenelementes 72 zugewandt ist, in der gleichen Weise wie bei dem Kolben 62 vorgesehen. Ein zweiter Gummidämpfer 76, der einen umgekehrt L-förmigen Querschnitt aufweist, ist in der zweiten Aufnahmeringnut angebracht. Der zweite Gummidämpfer 76 ist auch in der zweiten Aufnahmeringnut 74 in der gleichen Weise wie der erste Gummidämpfer 66 aufgenommen. Außerdem steht der zweite Gummidämpfer 76 etwas von der zweiten Aufnahmeringnut 74 vor.
Ein ringförmiger Ausschnitt (Nut) 77 ist so vorgesehen, dass er der Kolbenstange 16 etwa in der Hälfte des vierten Kappenelementes 72 in axialer Richtung der Kolbenstange 16 zugewandt ist. Ein Dichtelement 78 ist in dem ringförmigen Ausschnitt 77 aufgenommen.
Eine Ringnut 79 ist an der Seitenumfangswand eines Abschnitts mit großem Durchmesser des vierten Kappenelementes 72 ausgebildet. Ein O-Ring 80 ist in die Ringnut 79 eingesetzt. An der oberen Endfläche des vierten Kappenelementes 72, das von der mittleren Öffnung 14 vorsteht, ist eine Aussparung vorgesehen. Ein erster Abstreifer 81, der auch als Dichtung dient, ist in der Aussparung aufgenommen.
In der ersten Seitenöffnung 18 sind eine erste Hülse 82a und eine zweite Hülse 84a positioniert und fixiert. Die erste Führungsstange 22 ist in Durchgangsöffnungen der ersten Hülse 82a und der zweiten Hülse 84a eingesetzt. Wenn die erste Führungsstange 22 die hin- und hergehende Bewegung vollzieht, tritt die Seitenumfangswand der ersten Führungsstange 22 in Gleitkontakt mit den Innenwänden der ersten Hülse 82a und der zweiten Hülse 84a.
Die Innenwand der ersten Hülse 82a und die Seitenumfangswand der ersten Führungsstange 22 sind in 2 vergrößert dargestellt. Wie sich aus 2 ergibt, ist die Seitenumfangswand der ersten Führungsstange 22 mit einer Beschichtung 86 beschichtet, während die Innenwand der ersten Hülse 82a mit einer Beschichtung 88 beschichtet ist.
Die Materialien der Beschichtungen 86, 88 haben hervorragende Schmiereigenschaften, obwohl sie sehr hart sind. Insbesondere werden Nitridkeramiken, Carbidkeramiken und diamantähnliche Kohlenstoffe (DLC, diamond like carbon) verwendet. Bevorzugte Beispiele der Nitridkeramiken umfassen CrN, TiN, TiCN oder TiAlN, während bevorzugte Beispiele der Carbidkeramiken TiC oder Cr₂C₃ umfassen. Die Materialien sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
Die Beschichtungen 86, 88 werden beispielsweise durch Ionengalvanisierung aufgebracht. Bei diesem Verfahren ist es möglich, die Filmdicke extrem klein einzustellen, d. h. etwa 2 bis 5 μm.
Die Innenwand der zweiten Hülse 84a ist in der gleichen Weise wie bei der ersten Hülse 82a ebenfalls mit der Beschichtung 88 beschichtet.
Wie in 1 gezeigt ist, ist die erste Seitenöffnung 18 an einem oberen Bereich des Zylinderrohres 12 offen (vgl. 1). In der Öffnung ist ein zweiter Abstreifer 89a aufgenommen.
Die verbleibende zweite Seitenöffnung 20 ist in der gleichen Weise wie die erste Seitenöffnung aufgebaut. Daher werden die Bezugszeichen einer dritten Hülse und einer vierten Hülse, die in der zweiten Seitenöffnung 20 aufgenommen sind, und eines dritten Abstreifers, der in der Öffnung aufgenommen ist, als 82b, 84b und 89b bezeichnet, wobei der Index ”b” den Index ”a” der ersten Hülse 82a, der zweiten Hülse 84a und des zweiten Abstreifers 89a ersetzt. Auf die obige detaillierte Beschreibung wird verwiesen. Selbstverständlich sind auch die Seitenumfangswand der zweiten Führungsstange 24 und die Innenwände der dritten Hülse 82b und der vierten Hülse 84b, die in der zweiten Seitenöffnung 20 aufgenommen sind, mit den Beschichtungen 86, 88 beschichtet (vgl. 2).
Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten Zylinder 10 mit Führung weist das Zylinderrohr 12 eine erste Anschlussöffnung 90 und einen ersten Durchgang 92 für die Zufuhr/Abfuhr des Druckfluides zu/von einer ersten Kammer, die zwischen dem Verschlusselement 56 und dem Kolben 62 ausgebildet ist, und einen zweiten Anschluss 94 und einen zweiten Durchgang 96 für die Zufuhr/Abfuhr des Fluides zu/von einer zweiten Kammer, die zwischen dem Druckaufnahmeelement 68 und dem vierten Kappenelement 72 ausgebildet ist, auf (vgl. 1).
Die Verbindungsplatte 26 weist eine erste Durchgangsöffnung 98 und eine zweite Durchgangsöffnung 100 auf. Bolzen 102, 104, die in die erste Durchgangsöffnung 98 bzw. die zweite Durchgangsöffnung 100 eingesetzt sind, stehen mit Bolzenöffnungen, die an den vorderen Endbereichen der ersten Führungsstange 22 und der zweiten Führungsstange 24 ausgebildet sind, in Eingriff, Dementsprechend sind die erste Führungsstange 22 und die zweite Führungsstange 24 mit der Verbindungsplatte 26 verbunden.
Die Verbindungsplatte 26 und die Kolbenstange 16 sind miteinander mit Hilfe eines Bolzens 106 ohne Kopf, der in eine in der Verbindungsplatte 26 vorgesehene Bolzenöffnung und eine an der Endfläche der Kolbenstange 16 vorgesehene Bolzenöffnung eingreift, verbunden.
Ein nicht dargestellter Verschiebungssensor ist an der Außenwand des Zylinderrohres 12 angebracht.
Der Zylinder 10 mit Führung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden seine Betriebs-, Funktion- und Wirkungsweise erläutert.
Der Zylinder 10 mit Führung wird beispielsweise an einer Arbeitsstelle, beispielsweise einer Lebensmittelverarbeitungslinie, installiert, an der sich Wassertröpfchen verteilen und/oder Dampf erzeugt wird.
Wird in einer solchen Arbeitsumgebung die Kolbenstange 16 aus dem in 1 gezeigten Zustand nach unten bewegt, um den in 3 gezeigten Zustand zu erreichen, mit anderen Worten, wenn die Kolbenstange 16 vorwärts bewegt wird, so wird das Druckfluid von dem zweiten Anschluss 94 über den zweiten Durchgang 96 zu der zweiten Kammer befördert. Das Druckaufnahmeelement 68 nimmt den durch das Druckfluid erzeugten Druck auf. Hierdurch wird des Druckaufnahmeelement 68 zusammen mit der das Druckaufnahmeelement 68 haltenden Kolbenstange 16 nach unten bewegt. Schließlich wird der Kolben 62, der an dem vorderen Ende des Abschnitts 58 mit kleinem Durchmesser der Kolbenstange 16 gehalten ist, nach unten bewegt.
Der Kolben 62 wird nach unten zu der Position in der Nähe des Verschlusselementes 56 bewegt. Auch wenn hierbei die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung des Kolbens 62 äußerst groß ist und der erste Gummidämpfer 66 an dem Verschlusselement 50 anschlägt, so wird der Stoß, der bei dem Anschlag erzeugt wird, stark reduziert, da der erste Gummidämpfer 66 als Pufferelement dient.
Das in der ersten Kammer enthaltene Druckfluid wird über den ersten Durchgang 62 und die erste Anschlussöffnung 90 nach außen abgeführt, wenn der Kolben 62 nach unten bewegt wird.
Die erste Führungsstange 22 und die zweite Führungsstange 24, die mit Hilfe der Verbindungsplatte 26 mit der Kolbenstange 16 verbunden sind, werden nach unten bewegt, wobei sie der Abwärtsbewegung des Kolbens 62 folgen. Die in der ersten Seitenöffnung 18 und der zweiten Seitenöffnung 20 enthaltene Luft, die hierdurch unter Druck gesetzt wird, wird über den ersten Verbindungsdurchgang 38, die Kammer zwischen dem ersten Kappenelement 28 und dem Verschlusselement 50 in der mittleren Öffnung 14, den zweiten Verbindungsdurchgang 40 und den offenen Anschluss 42 in die Umgebung abgegeben.
Während dieses Vorgangs steht die Seitenumfangswand der ersten Führungsstange 22 in Gleitkontakt mit den jeweiligen Innenwänden der ersten Hülse 82a bzw. der zweiten Hülse 84a, während die Seitenumfangswand der zweiten Führungsstange 24 in Gleitkontakt mit den jeweiligen Innenwänden der dritten Hülse 82b und der vierten Hülse 84b steht.
Wenn dagegen die Kolbenstange 16 aus dem in 3 gezeigten Zustand nach oben bewegt wird, um den in 1 gezeigten Zustand wieder herzustellen (wenn die Kolbenstange 16 rückwärts bewegt wird), so wird das Druckfluid von dem ersten Anschluss 90 über den ersten Durchgang 92 zu der ersten Kammer geführt. Die untere Endfläche des Kolbens 62, die in 3 gezeigt ist, nimmt den durch das Druckfluid erzeugten Druck auf, so dass die Kolbenstange 16 nach oben bewegt wird. Hierbei wird das in der zweiten Kammer enthaltene Druckfluid über den zweiten Durchgang 86 und den zweiten Anschluss 94 aus dem Zylinderrohr 12 heraus abgeführt.
Wenn der Kolben 62 nach oben bewegt wird, werden auch die erste Führungsstange 22 und die zweite Führungsstange 24, die mit Hilfe der Verbindungsplatte 20 mit der Kolbenstange 16 verbunden sind, aufwärts bewegt. Dementsprechend werden die Umgebungsluft, die um das Zylinderrohr 12 vorliegt, die Wassertröpfchen DW und der Dampf über den ersten Verbindungsdurchgang 38, die Kammer zwischen dem ersten Kappenelement 28 und dem Verschlusselement 56 in der mittleren Öffnung 14, den zweiten Verbindungsdurchgang 40 und den offenen Anschluss 42 in die erste Seitenöffnung 18 und die zweite Seitenöffnung 20 eingeführt. Die Wassertröpfchen DW und der Dampf haften an den Seitenumfangswänden der ersten Führungsstange 22 und der zweiten Führungsstange 24. In diesem Zustand steht die Seitenumfangswand der ersten Führungsstange 22 in Gleitkontakt mit den inneren Umfangswänden der ersten Hülse 82a und der zweiten Hülse 84a, während die Seitenumfangswand der zweiten Führungsstange 24 in Gleitkontakt mit den Innenwänden der dritten Hülse 82b und der vierten Hülse 84b steht.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen aber sowohl die erste Führungsstange 22 als auch die zweite Führungsstange 24 aus Edelstahl. Der Edelstahl weist eine äußerst hervorragende Haltbarkeit gegenüber Wasser auf, da er hervorragende Korrosionseigenschaften hat. Daher wird eine Korrosion der ersten Führungsstange 22 und der zweiten Führungsstange 24 vermieden, die andernfalls durch den Dampf und die Wassertröpfchen DW bewirkt würde.
Wenn Staub oder dgl. an den Seitenumfangswänden der Kolbenstange 16, der ersten Führungsstange 22 oder der zweiten Führungsstange 24 anhaftet, wird der Staub oder dgl. durch den ersten Abstreifer 81, den zweiten Abstreifer 89a und den dritten Abstreifer 89b entfernt. Ist die Aufwärtsbewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 62 sehr groß und schlägt der zweite Gummidämpfer 76 an dem vierten Kappenelement 72 an, so wird der Stoß beim Anschlag stark reduziert, da der zweite Gummidämpfer 76 als Pufferelement dient.
Bei der oben beschriebenen Betriebsweise wird die Abwärtsbewegung und die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 16 durch Erfassen der Verschiebung der Magneten 70a, 70b zusammen mit der Kolbenstange 16 durch den Verschiebungssensor überwacht.
Wenn die Kolbenstange 16, die erste Führungsstange 22 und die zweite Führungsstange 24 wieder nach unten bewegt werden, fließt ein Teil der Wassertröpfchen DW und des Dampfes, die in die erste Seitenöffnung 18 und die zweite Seitenöffnung 20 eingetreten sind, aus dem offenen Anschluss 72 heraus. Hierbei wird ein Teil des Schmiermittels, das in die erste Seitenöffnung 18 und die zweite Seitenöffnung 20 eingeführt wurde, mitgenommen. Somit kann das Schmiermittel in unerwünschter Weise herausfließen, wenn die Kolbenstange 16 die Hin- und Herbewegung wiederholt.
In diesem Fall sind Jedoch, wie oben beschrieben, die Seitenumfangsbereiche der ersten Führungsstange 22 und der zweiten Führungsstange 24 mit der Beschichtung 86 beschichtet, und die jeweiligen Innenwände der ersten Hülse 82a, der zweiten Hülse 84a, der dritten Hülse 82b und der vierten Hülse 84b sind mit der Beschichtung 88 beschichtet (vgl. 2). Durch die Beschichtungen 86, 88 wird die Schmierleistung aufrecht erhalten. Auch wenn eine große Menge des Schmiermittels herausfließt, ist es möglich, das Auftreten von Versengungen oder Abrieb (Fressen, Durchbrennen, etc) zu vermelden.
Zu Testzwecken werden verschiedene Beschichtungen aufgebracht, um Filmdicken von 2 bis 3 μm sowohl auf einem Blockelement als auch einem Plattenelement aus Edelstahl vorzusehen. Das Blockelement vollzog einen Gleitkontakt mit der oberen Endfläche des Plattenelementes unter der Bedingung, dass die Last gleich 30 N (Oberflächendruck: 3,1 × 10^–4 N/m²) und die Bewegungsstrecke 50 m betrug. Die Änderung der maximalen Höhe (Rauheit) Rz (vgl. JIS B0601) vor und nach dem Gleitkontakt wurde untersucht. Die erhaltenen Resultate sind in 4 dargestellt. Aus 4 ergibt sich deutlich, dass keine Änderung von Rz auftrat, d. h. dass die Abrasion durch die Beschichtung verhindert wurde.
Außerdem wurde bei dieser Untersuchung die zeitabhängige Änderung des Reibungskoeffizienten gemessen. Die erhaltenen Resultate sind in 5 in Kombination dargestellt. Wenn bei diesem Test keine Beschichtung vorgesehen war, so erhöhte sich der Reibungskoeffizient sehr schnell unmittelbar nach Beginn des Testes, und ein abnormales Reibungsgeräusch ergab sich, sobald die Strecke der Gleitbewegung 10 m überstieg. Wenn der TiAlN-Beschichtungsfilm vorgesehen war, so wurde ebenfalls der Reibungskoeffizient erhöht, es wurde aber keine Abrasion beobachtet vgl. 4).
Aus den Testergebnissen die in den 4 und 5 dargestellt sind, ergibt sich folgendes: Auch wenn rostfreier Stahl, bei dem Versengungen oder Abrieb häufiger auftritt als bei Kupfer und Eisen, als Material für die erste Führungsstange 22, die zweite Führungsstange 24, die erste Hülse 82a, die zweite Hülse 84a, die dritte Hülse 82b und die vierte Hülse 84b verwendet wird, wird durch die Beschichtungen 86, 88 eine Schmierung erreicht, so dass es möglich ist, des Auftreten von Versengungen oder Abrieb zu vermeiden.
Zu Vergleichszwecken wurden Zylinder mit Führung hergestellt, die in der gleichen Weise aufgebaut waren wie der Zylinder 10 mit Führung bis auf folgende Merkmale: Ale Materialien für die erste Hülse 82a, die zweite Hülse 84a, die dritte Hülse 82b und die vierte Hülse 84b wurde kein Edelstahl eingesetzt. Die Beschichtung 88 war nicht vorgesehen. An der ersten Führungsstange 22 und der zweiten Führungsstange 24 wurde als Beschichtung 88 eine Verchromung vorgesehen. 6 zeigt die Ergebnisse, wobei ein Vergleich zwischen den unterschiedlichen Zylindern mit Führung und dem Zylinder 10 mit Führung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgenommen wurde.
In 6 wurde bei der ”Betriebsstabilität” dadurch untersucht, dass überprüft wurde, ob das Stick-Slip-Phänomen auftritt oder nicht. Bei den Symbolen bezeichnet ein Kreuz die Tatsache, dass des Stick-Slip-Phänomen auftritt und die Betriebsstabilität nicht zufriedenstellend ist. Das Symbol eines Dreiecks, eines Kreises und eines Doppelkreises zeigt an, dass das Stick-Slip-Phänomen kaum auftritt und die Betriebsstabilität zufriedenstellend ist. Der Doppelkreis bezeichnet das beste Resultat, während der Kreis ein besseres Resultat anzeigt als das Dreieck. Bei dem ”Querlastwiderstand” wird beurteilt, ob durch die Querlast eine Verschiebung auftritt oder nicht. Die Symbole eines Kreuzes, eines Dreieckes, eines Kreises und eines Doppelkreises zeigen den Grad der Verschiebung an. Das Kreuz bezeichnet das schlechteste Resultat, während der Doppelkreis das beste Resultat bezeichnet, bei dem kaum eine Verschiebung auftritt. Der Kreis bezeichnet ein besseres Ergebnis als das Dreieck.
Die ”Ablenkung des vorderen Plattenendes” bezeichnet die Größe der Verschiebung der Platte in vertikaler Richtung, wenn der Zylinder mit Führung so angebracht ist, dass die Axialrichtung in horizontaler Richtung orientiert ist. Das Symbol des Kreuzes bezeichnet das schlechteste Resultat, während der Doppelkreis das beste Ergebnis anzeigt, bei dem die geringste Verschiebung auftritt. Der Kreis bezeichnet ein besseres Ergebnis als das Dreieck. Schließlich bezeichnet ”nicht-rotatarische Genauigkeit” den Grad der Fluktuation der Kolbenstange in Rotationsrichtung. Das Symbol des Kreuzes bezeichnet das schlechteste Ergebnis, während der Doppelkreis das beste Ergebnis anzeigt, bei dem die geringste Fluktuation auftritt, mit anderen Worten die nicht-rotatorische Genauigkeit verbessert ist. Der Kreis bezeichnet ein besseres Ergebnis als das Dreieck.
Gemäß 6 wird der Zylinder 10 mit Führung, der hinsichtlich der jeweiligen oben beschriebenen Eigenschaften jeweils hervorragend abschnitt, unter Verwendung von Edelstahl als Material für die erste Hülse 82a, die zweite Hülse 84a, die dritte Hülse 84a, die vierte Hülse 84b, die erste Führungsstange 22 und die zweite Führungsstange 24 und Ausbildung der Beschichtungen 86, 88 an den Gleitkontaktbereichen zwischen diesen Elementen aufgebaut.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Edelstahl als Material für die erste Führungsstange 22, die zweite Führungsstange 24, die erste Hülse 82a, die zweite Hülse 84a, die dritte Hülse 82b und die vierte Hülse 84b ausgewählt. Auch wenn der Zylinder 10 mit Führung in einer Umgebung eingesetzt wird, in der sich Wassertröpfchen DW verteilen, oder in einer Umgebung, die mit Dampf gefüllt ist, wird eine Korrosion der ersten Führungsstange 22, der zweiten Führungsstange 24, der ersten Hülse 82a, der zweiten Hülse 84a, der dritten Hülse 82b und der vierten Hülse 84b verhindert.
Die Seitenumfangswände der ersten Führungsstange 22 und der zweiten Führungsstange 24 und die Innenwände der ersten Hülse 82a, der zweiten Hülse 84a, der dritten Hülse 82b und der vierten Hülse 84b, d. h. die Gleitkontaktbereiche zwischen diesen Elementen, sind mit den Beschichtungen 86, 88 beschichtet. Auch wenn rostfreier Stahl, der dazu neigt, Versengungen oder Abrieb in stärkerem Maße zu verursachen als Eisen und Kupfer, als Material für die erste Führungsstange 22, die zweite Führungsstange 24, die erste Hülse 82a, die zweite Hülse 84a, die dritte Hülse 82b und die vierte Hülse 84b verwendet wird, ist es daher möglich, das Auftreten von Versengungen oder Abrieb zu vermeiden.
Die oben beschriebene Ausführungsform verdeutlicht den Fall, bei dem die Beschichtung 86, die aus Nitridkeramik, Carbidkeramik oder diamantähnlichem Kohlenstoff besteht, an den Seitenumfangswänden der ersten Führungsstange 22 und der zweiten Führungsstange 24 verwendet wird. Wie sich aus 6 ergibt, kann stattdessen die Beschichtung 86 aber auch durch Verchromung hergestellt werden.
Je nach Anwendungsfall kann eine einzelne Führungsstange oder drei oder mehr Führungsstangen vorgesehen werden.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen die erste Führungsstange 22, die zweite Führungsstange 24, die erste Hülse 82a, die zweite Hülse 84a, die dritte Hülse 82b und die vierte Hülse 84b aus Edelstahl. Das Material dieser Kamponenten ist jedoch nicht auf Edelstahl beschränkt, sondern es können auch andere Metalle verwendet werden. Bspw. kann Aluminium oder eine Aluminiumlegierung als Material für diese Komponenten eingesetzt werden.

Claims

Zylinder (10) mit Führung mit einem Führungselement (22, 24), welches eine Kolbenstange (16) führt, indem es eine hin- und hergehende Bewegung in einer zweiten Öffnung (18, 20) eines Zylinderrohres (12) entsprechend der hin- und hergehenden Bewegung der Kolbenstange (16), die in eine erste Öffnung (14) des Zylinderrohres (12) eingesetzt ist, vollzieht, wobei vordere Enden der Kolbenstange (16) und des Führungselementes (22, 24) miteinander durch ein Verbindungselement (26) verbunden sind, und mit einer Hülse (82a, 82b, 84a, 84b), die in die zweite Öffnung (18, 20) eingesetzt ist und eine Durchgangsöffnung zum Einsetzen des Führungselementes (22, 24) aufweist, wobei in der zweiten Öffnung (18, 20) Schmiermittel vorgesehen ist, wobei ein Abstreifer (89a, 89b) in die zweite Öffnung (18, 20) eingesetzt ist, welcher an der Seitenumfangswand des Führungselements (22, 24) anliegt, wobei die zweite Öffnung (18, 20) mit einem zur Umgebung offenen Anschluss (42) in Verbindung steht, so dass entweder ein Teil der Wassertröpfchen, die in die zweite Öffnung (18, 20) eingetreten sind, aus der zweiten Öffnung heraus fließt oder Umgebungsluft und Wassertröpfchen in die zweite Öffnung (18, 20) eingeführt werden, wobei das Führungselement (22, 24) aus Edelstahl besteht und wobei die Hülse (82a, 82b, 84a, 84b) aus Edelstahl besteht und eine Innenwand der Durchgangsöffnung mit einer Beschichtung (88) beschichtet ist, die aus CrN besteht.
Zylinder (10) mit Führung mit einem Führungselement (22, 24), welches eine Kolbenstange (16) führt, indem es eine hin- und hergehende Bewegung in einer zweiten Öffnung (18, 20) eines Zylinderrohres (12) entsprechend der hin- und hergehenden Bewegung der Kolbenstange (16), die in eine erste Öffnung (14) des Zylinderrohres (12) eingesetzt ist, vollzieht, wobei vordere Enden der Kolbenstange (16) und des Führungselementes (22, 24) miteinander durch ein Verbindungselement (26) verbunden sind, und mit einer Hülse (82a, 82b, 84a, 84b), die in die zweite Öffnung (18, 20) eingesetzt ist und eine Durchgangsöffnung zum Einsetzen des Führungselementes (22, 24) aufweist, wobei in der zweiten Öffnung (18, 20) Schmiermittel vorgesehen ist, wobei ein Abstreifer (89a, 89b) in die zweite Öffnung (18, 20) eingesetzt ist, welcher an der Seitenumfangswand des Führungselements (22, 24) anliegt, wobei die zweite Öffnung (18, 20) mit einem zur Umgebung offenen Anschluss (42) in Verbindung steht, so dass entweder ein Teil der Wassertröpfchen, die in die zweite Öffnung (18, 20) eingetreten sind, aus der zweiten Öffnung heraus fließt oder Umgebungsluft und Wassertröpfchen in die zweite Öffnung (18, 20) eingeführt werden, wobei das Führungselement (22, 24) aus Edelstahl besteht und die Außenwandfläche mit einer Beschichtung (86) beschichtet ist, die aus CrN oder einer Verchromung besteht, und wobei die Hülse (82a, 84a, 82b, 84b) aus Edelstahl besteht.
Zylinder (10) mit Führung mit einem Führungselement (22, 24), welches eine Kolbenstange (16) führt, indem es eine hin- und hergehende Bewegung in einer zweiten Öffnung (18, 20) eines Zylinderrohres (12) entsprechend der hin- und hergehenden Bewegung der Kolbenstange (16), die in eine erste Öffnung (14) des Zylinderrohres (12) eingesetzt ist, vollzieht, wobei vordere Enden der Kolbenstange (16) und des Führungselementes (22, 24) miteinander durch ein Verbindungselement (26) verbunden sind, und mit einer Hülse (82a, 82b, 84a, 84b), die in die zweite Öffnung (18, 20) eingesetzt ist und eine Durchgangsöffnung zum Einsetzen des Führungselementes (22, 24) aufweist, wobei in der zweiten Öffnung (18, 20) Schmiermittel vorgesehen ist, wobei ein Abstreifer (89a, 89b) in die zweite Öffnung (18, 20) eingesetzt ist, welcher an der Seitenumfangswand des Führungselements (22, 24) anliegt, wobei die zweite Öffnung (18, 20) mit einem zur Umgebung offenen Anschluss (42) in Verbindung steht, so dass entweder ein Teil der Wassertröpfchen, die in die zweite Öffnung (18, 20) eingetreten sind, aus der zweiten Öffnung heraus fließt oder Umgebungsluft und Wassertröpfchen in die zweite Öffnung (18, 20) eingeführt werden, wobei das Führungselement (22, 24) aus Edelstahl besteht und seine Außenwandfläche mit einer Beschichtung (86) beschichtet ist, die aus CrN oder einer Verchromung besteht, und wobei die Hülse (82a, 82b, 84a, 84b) aus Edelstahl besteht und eine Innenwand der Durchgangsöffnung mit einer Beschichtung (88) beschichtet ist, die aus CrN besteht.