DE102008047298A1

DE102008047298A1 - Hydrostatische Profilschienenführung

Info

Publication number: DE102008047298A1
Application number: DE102008047298A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Bauer; Martin Menges
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2010-04-15
Also published as: WO2010031669A1; US20100067834A1

Abstract

Hydrostatische Profilschienenführung, mit einem Führungswagen (1), der auf einer Führungsschiene ((2) hydrostatisch gelagert und im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und der einen Rücken (13) und zwei Schenkel (14) aufweist, mit denen die Führungsschiene (2) teilweise umgriffen ist, und mit Drucktaschen (15) zum Aufbauen eines hydrostatischen Drucks zwischen der Führungsschiene (2) und dem Führungswagen (1) und mit an die Drucktaschen (15) angeschlossener Spalte (16) für die Hydraulikflüssigkeit und mit einer Drainage (17) für aus den Spalten (16) austretende Hydraulikflüssigkeit und mit einer die Drainage (17) umfangenden, zwischen dem Führungswagen (1) und der Führungsschiene (2) wirksam angeordneten Dichtung (18), die Seitenabschnitte und Kopfabschnitte aufweist, wobei zwischen jedem Schenkel (14) des Führungswagens (1) und der Führungsschiene (2) jeweils wenigstens einer der sich entlang der Führungsschiene (2) erstreckenden Seitenabschnitte der Dichtung (18) angeordnet ist und wobei zu beiden Kopfseiten des Führungswagens (1) jeweils wenigstens einer der Kopfabschnitte der Dichtung (18) quer zur Führungsschiene (2) angeordnet ist, wobei die Seitenabschnitte der Dichtung (18) durch an der Führungsschiene (2) angeordnete Seitendichtungen (19) und die Kopfabschnitte durch an dem Führungswagen (1) angeordnete Kopfdichtungen (18) gebildet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrostatische Profilschienenführungen, bei der ein Führungswagen auf einer Führungsschiene hydrostatisch gelagert ist.
Aus WO 2004/020852 A1 beispielsweise ist eine hydrostatische Profilschienenführung bekannt geworden, bei der eine im Querschnitt etwa T-förmig ausgebildete Führungsschiene von dem Führungswagen umgriffen wird. Der Führungswagen weist einen Rücken und zu beiden Seiten der Führungsschiene gelegene, an den Rücken einstückig anschließende Schenkel auf, so dass der Führungswagen eine in etwa U-förmiges Querschnittsprofil aufweist. Die freien Enden jedes Schenkels sind mit Anschraubflanschen versehen, die aufeinander zu springen, so dass die T-förmige Führungsschiene umgriffen ist.
Bei diesen bekannten hydrostatischen Profilschienenführungen sind in bekannter Weise an dem Führungswagen Drucktaschen zum Aufbauen eines hydrostatischen Drucks zwischen der Führungsschiene und dem Führungswagen vorgesehen. Hydraulikflüssigkeit wird über eine externe Pumpe in die Drucktaschen hineingepumpt, so dass ein Druckpolster zwischen dem Führungswagen und der Führungsschiene aufgebaut wird. Die Hydraulikflüssigkeit strömt über Spalte ab, die an die Drucktaschen hydraulisch angeschlossen sind. Die Spalte sind begrenzt durch Spaltflächen, die an dem Führungswagen und an der Führungsschiene ausgebildet sind.
Diese bekannte hydrostatische Profilschienenführung ist ferner mit einer Drainage versehen, um aus den Spalten austretende Hydraulikflüssigkeit aufzunehmen. Die Drainage ist an einen Rücklaufkanal oder ein Reservoir angeschlossen, so dass die Hydraulikflüssigkeit wieder der Pumpe zugeführt und erneut in die Drucktaschen der hydrostatischen Profilschienenführungen hineingepumpt werden kann.
Ferner ist eine Dichtung vorgesehen, die gewährleistet, dass diese bekannte hydrostatische Profilschienenführung öldicht ist. Diese Dichtung ist wirksam zwischen dem Führungswagen und der Führungsschiene angeordnet. Sie weist Seitenabschnitte und Kopfabschnitte auf, wobei zwischen jedem Schenkel des Führungswagens und der Führungsschiene jeweils wenigstens einer der sich entlang der Führungsschiene erstreckenden Seitenabschnitte der Dichtung angeordnet ist. Zu beiden Kopfseiten des Führungswagen ist jeweils wenigstens einer der Kopfabschnitte der Dichtung quer zur Führungsschiene angeordnet. Diese Dichtung gewährleistet, das auch bei abgeschalteter Pumpe im Stillstand der hydrostatischen Profilschienenführung kein Öl in unerwünschter Weise austritt.
Die Seitenabschnitte und die Kopfabschnitte der Dichtung müssen so miteinander zusammenwirken, dass die beschriebene Öldichtheit gewährleistet ist. Verschiedene technische Lösungsvorschläge wurden in dieser Richtung ge macht. So wurde vorgeschlagen, einander benachbart angeordnete Enden der Kopfabschnitte und der Seitenabschnitte der Dichtung miteinander zu verkleben, oder gegeneinander zu drücken, oder die Dichtung vollständig einstückig herzustellen. Diese technischen Lösungen sind jedoch allesamt aufwändig, wobei die Öldichtheit im Übergang zwischen dem Kopfabschnitt und dem Seitenabschnitt der Dichtung kritisch bleibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine hydrostatische Profilschienenführung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, bei dem auf einfache Art und Weise der Austritt von Hydraulikflüssigkeit aus der hydrostatischen Profilschienenführung ausgeschlossen ist, oder in anderen Worten ausgedrückt, bei der eine Öldichtheit gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die hydrostatische Profilschienenführung gemäß Anspruch 1 gelöst. Dadurch, das die Seitenabschnitte der Dichtung durch an der Führungsschiene angeordnete Seitendichtungen und die Kopfabschnitte der Dichtung durch an dem Führungswagen angeordnete Kopfdichtungen gebildet sind, ist die Problematik der Verbindung von Enden der Kopfdichtung und der Seitendichtung vermieden. Es wurde herausgefunden, das gerade in dem Übergang zwischen der Seitendichtungen und der Kopfdichtung ein gleitender Kontakt für eine Öldichtheit ausreichend ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung kann darin gesehen werden, dass es nicht länger erforderlich ist, Seitenabschnitte der Dichtung an dem Führungswagen vorzusehen. Der Führungswagen kann demzufolge einfacher hergestellt werden, da zum Beispiel Nuten zur Aufnahme von Dichtschnüren entfallen. Der Wegfall der Seitenabschnitte der Dichtung an dem Führungswagen bietet unter einem anderen Aspekt einen weiteren Vorteil; hydrostatische Profilschienenführungen werden oftmals alternativ zu Profilschienenwälzführungen eingesetzt. Das bedeutet, dass hydrostatische Profilschienenführungen im Normbauraum der Profilschienenwälzführungen hergestellt werden müssen. Die DIN 645-1 sieht genormte Baureihen der größten 15, 20, 25, 30, 35, 45, 55, 65 vor. Bei den kleineren Baureihen von 15 bis etwa 30 ist der zur Verfügung stehende Raum zur Ausbildung der Drucktaschen, sowie der an die Drucktaschen anschließenden Spalte sowie der Drainage aufgrund der geringen Raummaße sehr begrenzt. Der Wegfall beispielsweise einer zur Aufnahme einer Seitendichtungen ausgebildeten Nut an dem Führungswagen bedeutet demzufolge zusätzlichen Bauraum beispielsweise zur Vergrößerung der Drucktaschen.
Bei der erfindungsgemäßen hydrostatischen Profilschienenführung kann in bekannter Weise jeder Spalt durch Spaltflächen des Führungswagens und der Führungsschiene begrenzt sein.
Vorzugsweise sind die beiden Schenkel des Führungswagens an ihren freien Enden jeweils mit einer der Führungsschiene zugewandten, sich zwischen den beiden axialen Enden des Schenkels erstreckenden Dichtfläche versehen, an der die zugeordnete Seitendichtung anliegt. Ähnlich wie bei einer Lippendichtung ist auch hier ein öldichter Kontakt zwischen der Seitendichtung und der Dichtfläche des Schenkels gewährleistet. Die Seitendichtung kann als Dichtschnur oder aber auch als Lippendichtung ausgeführt sein.
Führungsschienen für erfindungsgemäße hydrostatische Profilschienenführungen weisen vorzugsweise einen etwa ambossförmigen Schienenkopf auf, wobei zwischen dem Schienenkopf und einem Schienenfuß ein eingeschnürter Fußabschnitt ausgebildet ist, bis zu dem das freie Ende des Schenkels des Führungswagens reicht, wenn der Führungswagen auf die Führungsschiene aufgeschoben ist. In diesem Fall ist der Fußabschnitt der Führungsschiene mit der erfindungsgemäßen Seitendichtung versehen. Die Seitendichtung erstreckt sich entlang der Führungsschiene über den vollständigen Verfahrweg des Führungswagens.
Zur einwandfreien Positionierung und sicheren Halterung der Seitendichtung kann die Führungsschiene mit Längsnuten zur Aufnahme der Seitendichtung versehen sein.
Bei einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Profilschienenführung kann die Dichtung vorzugsweise aus zwei Längsdichtungen und zwei Kopfdichtungen gebildet sein, wobei die Kopfdichtungen an die Längsdichtungen anschließen und eine um die Drainage herum angeordnete flüssigkeitsdicht geschlossene Dichtung bilden.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt vier Figuren abgebildeten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße hydrostatische Profilschienenführung in perspektivischer Darstellung,
2 eine Ausschnittsvergrößerung aus der 1,
3 eine Ansicht der erfindungsgemäßen hydrostatischen Profilschienenführung mit frei gelegter Kopfdichtung,
und 4 einen Querschnitt durch die hydrostatische Profilschienenführung aus 1.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße hydrostatische Profilschienenführung. Ein Führungswagen 1 ist auf einer Führungsschiene 2 hydrostatisch gelagert. Der Führungswagen 1 ist an seinen beiden Stirnseiten jeweils mit einem Kopfstück 3, 4 versehen, wobei das Kopfstück 3 mit einem Druckanschluss 5 und das Kopfstück 4 mit einem Sauganschluss 6 für Hydraulikflüssigkeit versehen ist. Über eine hier nicht abgebildete Pumpe kann die Hydraulikflüssigkeit über den Druckanschluss 5 in das Kopfstück 3 und von dort über – ebenfalls nicht abgebildete – Ventile in einen Tragkörper 7 des Führungswagens 1 gepumpt werden. Die Hydraulikflüssigkeit wird über den Sauganschluss 6 aus dem Führungswagen 1 abgesaugt und erneut der hier nicht abgebildeten Pumpe zugeführt.
Die Führungsschiene 2 weist einen etwa ambossförmigen Schienenkopf 8 auf, und einen Schienenfuß 9, wobei zwischen dem Schienenfuß 9 und dem Schienenkopf 8 ein eingeschnürter Fußabschnitt 10 ausgebildet ist. Der Schienenkopf 8 ist an seinen beiden Längsseiten jeweils mit 2 spitzwinklig zueinander angeordneten Lagerflächen 11, 12 versehen, die sich entlang der Längsachse der Führungsschiene 2 erstrecken.
Der 4 kann entnommen werden, dass der Tragkörper 7 einen Rücken 13 und zwei in parallelem Abstand zueinander angeordnete Schenkel 14 aufweist, wobei der Tragkörper 7 mit seinen beiden Schenkeln 14 die Führungsschiene 2 teilweise umgreift. An seinen den Lagerflächen 11, 12 der Führungsschiene 2 gegenüberliegenden Innenflächen ist der Tragkörper 7 jeweils mit einer Drucktasche 15 versehen, die sich entlang dem Tragkörper 7 erstreckt. An diese Drucktaschen 15 schließen hydraulisch Spalte 16 an. Über die Drucktaschen 15 wird ein hydrostatischer Druck zwischen dem Führungswagen 1 und der Führungsschiene 2 aufgebaut. Die so unter Druck gesetzte Hydraulikflüssigkeit strömt über die Spalte 16 unter Druckabfall ab und verlässt die Spalte 16 schließlich annähernd drucklos. Die Hydraulikflüssigkeit gelangt nach Austreten aus den Spalten 16 schließlich in eine Drainage 17, so dass alle Drucktaschen 15 an die Drainage 17 angeschlossen sind. Über die Drainage 17 wird die Hydraulikflüssigkeit in das Kopfstück 4 und von dort über den Sauganschluss 6 aus dem Führungswagen 1 abgesaugt.
Um zu gewährleisten, dass die Hydraulikflüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf zirkulieren kann, ist die erfindungsgemäße hydrostatische Profilschienenführung mit einer Dichtung 18 versehen. Diese Dichtung 18 ist umlaufend ausgebildet, in dem Sinn, dass die Dichtung 18 die Drainage 17 vollständig umfängt. Unter umfangen wird hier verstanden, dass die Hydraulikflüssigkeit die Drainage nur über die vorgesehenen Wege verlassen kann und somit nicht in unerwünschter Weise aus der hydrostatischen Profilschienenführung heraus leckt.
Die erfindungsgemäße Dichtung 18 setzten sich zusammen aus Seitendichtungen 19 und Kopfdichtungen 20. Insbesondere den 1 und 4 kann entnommen werden, dass die Führungsschiene 2 im Fußabschnitt 10 an beiden Längsseiten der Führungsschiene 2 jeweils mit einer der Seitendichtungen 19 versehen ist.
Im Ausführungsbeispiel ist die Seitendichtung 19 durch eine Schnurdichtung gebildet, die in einer im Fußabschnitt 10 der Führungsschiene 2 ausgebildeten Längsnut 21 aufgenommen ist. Diese Seitendichtungen 19 erstrecken sich über den gesamten Verfahrweg des Führungswagens 1.
Die beiden Kopfdichtungen 20 sind in dem Führungswagen 1 angeordnet, und zwar in jeweils einem der beiden Kopfstücke 3, 4. 3 zeigt eine freigelegte Kopfdichtung 20, die flüssigkeitsdicht die Führungsschiene 2 umgreift und an dieser anliegt, wobei die Kopfdichtung 20 im Übergang auf die Längsdichtung 21 mit einer an die Außenkontur der Längsdichtung 21 angepassten Ausnehmung 22 versehen ist.
2 zeigt deutlich eine Ausschnittsvergrößerung mit der Anordnung der Seitendichtung 19 im Fußabschnitt 10 der Führungsschiene 2.
Der 4 ist ferner zu entnehmen, dass die beiden Schenkel 14 des Führungswagens 1 an ihren freien Enden jeweils mit einer Dichtfläche 23 flüssigkeitsdicht an der Seitendichtung 19 anliegen. Diese Dichtfläche 23 erstreckt sich von der einen Kopfdichtung 20 bis zu der gegenüberliegenden Kopfdichtung 20. Die Dichtfläche 23 ist ebenfalls an die Kontur der Seitendichtung 19 angepasst.

1: Führungswagen
2: Führungsschiene
3: Kopfstück
4: Kopfstück
5: Druckanschluss
6: Sauganschluss
7: Tragkörper
8: Schienenkopf
9: Schienenfuß
10: Fußabschnitt
11: Lagerfläche
12: Lagerfläche
13: Rücken
14: Schenkel
15: Drucktasche
16: Spalt
17: Drainage
18: Dichtung
19: Seitendichtung
20: Kopfdichtungen
21: Längsnut
22: Ausnehmung
23: Dichtfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2004/020852 A1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- DIN 645-1 [0009]

Claims

Hydrostatische Profilschienenführung, mit einem Führungswagen (1), der auf einer Führungsschiene (2) hydrostatisch gelagert und im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, und der einen Rücken (13) und zwei Schenkel (14) aufweist, mit denen die Führungsschiene (2) teilweise umgriffen ist, und mit Drucktaschen (15) zum Aufbauen eines hydrostatischen Drucks zwischen der Führungsschiene (2) und dem Führungswagen (1), und mit an die Drucktaschen (15) angeschlossene Spalte (16) für die Hydraulikflüssigkeit, und mit einer Drainage (17) für aus den Spalten (16) austretende Hydraulikflüssigkeit, und mit einer die Drainage (17) umfangenden, zwischen dem Führungswagen (1) und der Führungsschiene (2) wirksam angeordneten Dichtung (18), die Seitenabschnitte und Kopfabschnitte aufweist, wobei zwischen jedem Schenkel (14) des Führungswagens (1) und der Führungsschiene (2) jeweils wenigstens einer der sich entlang der Führungsschiene (2) erstreckenden Seitenabschnitte der Dichtung (18) angeordnet ist, und wobei zu beiden Kopfseiten des Führungswagens (1) jeweils wenigstens einer der Kopfabschnitte der Dichtung (18) quer zur Führungsschiene (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenabschnitte der Dichtung (18) durch an der Führungsschiene (2) angeordnete Seitendichtungen (19) und die Kopfabschnitte durch an dem Führungswagen (1) angeordnete Kopfdichtungen (18) gebildet sind.
Hydrostatische Profilschienenführung nach Anspruch 1, bei dem der Schenkel (14) des Führungswagens (1) an seinem freien Ende mit einer der Führungsschiene (2) zugewandten, sich zwischen den beiden axialen Enden des Schenkels (14) erstreckenden Dichtfläche (23) an der Seitendichtung (19) anliegt.
Hydrostatische Profilschienenführung nach Anspruch 1, bei dem die Führungsschiene (2) an ihren beiden Längsseiten im Fußbereich jeweils mit einer der Seitendichtungen (19) versehen ist.
Hydrostatische Profilschienenführung nach Anspruch 3, bei dem die Führungsschiene (2) mit Längsnut (21) en zur Aufnahme der Seitendichtungen (19) versehen ist.
Hydrostatische Profilschienenführung nach Anspruch 1, bei dem die Kopfdichtung (20) mit ihren Enden jeweils an einer der Seitendichtungen (19) anliegt.
Hydrostatische Profilschienenführung nach Anspruch 1, bei dem die Dichtung (18) gebildet ist aus zwei Seitendichtungen (19) und zwei Kopfdichtungen (18), wobei die Kopfdichtungen (18) an die Seitendichtungen (19) anschließen und eine um die Drainage (17) herum angeordnete geschlossene Dichtung (18) bilden.