DE102009056037A1

DE102009056037A1 - Dichtungsanordnung für ein Linearlagerelement

Info

Publication number: DE102009056037A1
Application number: DE200910056037
Authority: DE
Inventors: Reiner Schindler
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2011-06-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Linearlagerelement (2), welches auf einer mit seiner Unterseite auf einem Maschinenbett oder dergleichen befestigten Profilschiene (10) linear verschiebbar gelagert ist, wobei an wenigstens einer Stirnseite des Linearlagerelementes (2) eine Einrichtung angeordnet ist, welche ein Eindringen von Verunreinigungen in das Linearlagerelement (2) verhindert. Diese Dichtungsanordnung umfasst vorzugsweise mehrere hintereinander angeordnete Dichtungslamellen (22, 22') mit dazwischen angeordneten Druckplatten (24, 24'), die durch einen oder mehrere das Lamellenpaket durchsetzende, in die Stirnseite (12) des Linearlagerelementes (2) einschraubbare Schraubbolzen (26) zusammengespannt werden können, wobei sich die Innenkanten der Dichtungslamellen (22, 22') dichtend an die zugeordneten Führungsflächen der Profilschiene (10) anlegen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Linearlagerelement, welches auf einer mit seiner Unterseite auf einem Maschinenbett oder dergleichen befestigten Profilschiene linear verschiebbar gelagert ist, wobei an wenigstens einer Stirnseite des Linearlagerelementes eine Einrichtung angeordnet ist, welche ein Eindringen von Verunreinigungen in das Linearlagerelement verhindert.
Hintergrund der Erfindung
Insbesondere als moderne Rollenumlaufeinheiten ausgebildete Linearlagerelemente reagieren besonders empfindlich auf Verunreinigungen oder Fremdkörper, die aufgrund unzulänglicher Abdichtung in diese eindringen und zu starken Beschädigungen der Laufbahnen oder der Rollenumlaufschuhe führen können. Deshalb ist dem Schutz vor Verunreinigung große Aufmerksamkeit zu widmen.
Aus der DE 41 14 892 A1 ist es bereits bekannt, an mindestens einer Stirnseite eines als Rollenumlaufeinheit ausgebildeten Linearlagerelementes eine Abstreifeinheit anzuordnen, die auf den Laufflächen aufliegende biegeelastische Abstreiferbleche umfasst, welche zungenartig umgebogen sind. Bei derartigen Abstreifereinheiten kann die Vorspannung, mit der die Zungen an den Laufflächen anliegen, nicht exakt eingestellt und gegebenenfalls verändert werden. Ein weiterer Nachteil wird darin gesehen, dass bei der bekannten Einrichtung Metall auf Metall gleitet, so dass im Lauf eines längeren Betriebes mit einem erheblichen Verschleiß zu rechnen ist.
Aus der DE 43 96 740 C1 und der DE 42 38 910 A1 sind auch schon Abstreifer bekannt, die als auf zugeordnete Laufflächen aufgesetzte Abstreiferlippen ausgebildet sind. Wenn die Abstreiferlippen verschleißen, entsteht ein Spalt, so dass die gewünschte Funktion nicht mehr gewährleistet ist und die Dichtelemente ersetzt werden müssen. Außerdem hat sich gezeigt, dass für Anwendungen mit starker Verschmutzung, insbesondere bei der Einwirkung von Feinstäuben, die bekannten Abstreifereinrichtungen nur einen unzureichenden Schutz bieten.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die für Anwendungen mit starker Verschmutzung, insbesondere bei Feinstäuben, einen verbesserten Schutz bietet, und die bei einem Verschleiß nachgestellt werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit einem kompressiblen Dichtungsmaterial, auf das ein kontrollierter Druck aufgebracht wird, auch ein kontrollierter Andruck des Dichtungsmaterials an die Dichtungsflächen erreicht werden kann, wobei bei einem Verschleiß des Dichtungsmaterials ein Nachspannen möglich ist.
Die Erfindung geht daher aus von einer Dichtungsanordnung für ein Linearlagerelement, welches auf einer mit seiner Unterseite auf einem Maschinenbett oder dergleichen befestigten Profilschiene linear verschiebbar gelagert ist, wobei an wenigstens einer Stirnseite des Linearlagerelementes eine Einrichtung angeordnet ist, welche ein Eindringen von Verunreinigungen in das Linearlagerelement verhindert. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass diese Einrichtung wenigstens eine im Wesentlichen quer zur Verschiebrichtung des Linearlagerelementes angeordnete kompressible Dichtungslamelle mit einem dem Querschnittsprofil der Profilschiene entsprechenden Ausschnitt umfasst, deren Innenkanten mit engem Spiel an den zugeordneten Führungsflächen der Profilschiene anliegen, dass die Dichtungslamelle an ihren Außenkanten von einem Dichtungsgehäuse umschlossen ist, und dass Mittel vorgesehen sind, um die Dichtungslamelle in Verschiebrichtung zusammenzudrücken, bis sich die Innenkanten derselben dichtend an die zugeordneten Führungsflächen anlegen.
Die kompressible Dichtungslamelle schmiegt sich demnach mit einem definierten Druck an die jeweils zugeordnete Führungsfläche an und dichtet zuverlässig auch gegen kritischen Schmutz, wie beispielsweise Feinstaub ab. Der Andruck der Dichtungslamelle an den zugeordneten Führungsflächen wird durch diejenige Kraft bestimmt, mit der die Dichtungslamelle zusammengedrückt wird. Bei einem Verschleiß der Dichtungslamelle und einem dadurch nachlassenden Andruck kann dieser durch ein Nachspannen der Mittel zum Zusammendrücken der Dichtungslamelle wieder auf den gewünschten Wert gebracht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dichtungslamellen jeweils zwischen zwei Druckplatten mit einer zu der Form der Dichtungslamellen im Wesentlichen deckungsgleichen Form angeordnet sind, und dass Mittel zum Zusammenspannen der Druckplatten vorgesehen sind. Die dem Linearlagerelement nahe Platte kann auch durch die Stirnseite des Linearlagerelementes selbst gebildet sein, die ja auch einen dem Querschnittsprofil der Profilschiene entsprechenden Ausschnitt hat, wie nicht näher erläutert werden muss.
Die Mittel zum Zusammenspannen der Druckplatten sind vorzugsweise als diese Druckplatten und die Dichtungslamellen durchsetzende, mit der Stirnseite des Linearlagerelementes verschraubbare Spannschrauben ausgebildet.
Eine besonders gute Dichtwirkung lässt sich erzielen, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Einrichtung mehrere in Verschiebrichtung hintereinander angeordnete Dichtungslamellen umfasst, zwischen denen jeweils eine Druckplatte angeordnet ist, wobei an der Außenseite der äußeren, dem Linearlagerelement fernen Dichtungslamelle eine End-Druckplatte anliegt, und wobei die Spannschrauben als in zugeordnete Gewindebohrungen an der Stirnseite des Linearlagerelementes einschraubbare Schraubbolzen ausgebildet sind, deren Bolzenkopf jeweils an der Außenseite der End-Druckplatte anliegt. Dadurch, dass mehrere Dichtungslamellen hintereinander angeordnet sind, vergrößert sich einerseits die abdichtende Fläche und andererseits ergibt sich eine Art Labyrintheffekt, wodurch die Dichtwirkung weiter verbessert wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der Außenseite der End-Druckplatte und dem Bolzenkopf der Schraubbolzen jeweils eine Druckfeder angeordnet ist. Die Federkraft dieser Druckfeder bestimmt die Vorspannung, mit der die Dichtungslamellen zusammengedrückt und an die Führungsflächen angedrückt werden. Auf diese Weise kann eine definierte Spannung auch bei einem Verschleiß der Dichtungslamellen automatisch aufrechterhalten werden.
Die Druckfeder ist vorzugsweise als Tellerfederanordnung ausgebildet; sie besteht demnach aus einer Tellerfeder oder einem Tellerfederpaket.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Schraubbolzen jeweils von einer Distanzhülse umgeben, deren axial äußeres, über die Endplatte überstehendes Ende einen das Einschrauben des zugeordneten Schraubbolzens begrenzenden Anschlag bildet. Diese Anordnung kann so ausgelegt werden, dass dann, wenn der Schraubbolzen den Anschlag erreicht, die gewünschte Vorspannung der Druckfeder erreicht ist.
Um Grobschmutz von der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung fernzuhalten, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an der Außenseite der End-Druckplatte eine durch eine an diese besondere Aufgabe angepasste Zusatz-Dichtungslamelle und eine Zusatz-Druckplatte gebildete Zusatzdichtung vorgesehen sein, wie anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigt
1 in einer perspektivischen Darstellung ein auf einer Profilschiene angeordnetes Linearlagerelement mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung und einer Zusatzdichtung,
2 schematisch eine Querschnittsansicht gemäß der 1 entlang der Schnittlinie II-II,
3 einen Teillängsschnitt durch ein Linearlagerelement und eine daran montierte, jedoch nicht vorgespannte Dichtungsanordnung,
4 einen Teillängsschnitt gemäß 3, jedoch mit vorgespannter Dichtungsanordnung,
5 eine Anordnung gemäß 3, mit einer einem Schraubbolzen zugeordneten Distanzhülse und einer Druckfeder, wobei die Dichtungsanordnung noch nicht vorgespannt ist, und
6 eine Anordnung gemäß der 5, wobei die Dichtungsanordnung vorgespannt ist.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein als herkömmliche Rollenumlaufeinheit ausgebildetes Linearlagerelement 2 mit einem Laufbahnen für die Rollen enthaltenden Tragkörper 4 und zwei an dessen Stirnseiten angeordneten, die Umlenkabschnitte für die Rollen enthaltenden Kopfstücken 6 und 8. Das Linearlagerelement 2 ist auf einer Profilschiene 10 in der durch den Pfeil angezeigten Verschieberichtung 11 verschiebbar, die beispielsweise auf ein Maschinenbett aufgeschraubt wird.
An einer durch die freie Stirnfläche des Kopfstückes 6 gebildeten Stirnseite 12 des Linearlagerelementes 2 ist ein Dichtungsgehäuse 14 angeordnet, in welchem eine insbesondere anhand der 3 bis 6 näher erläuterte Dichtungsanordnung aufgenommen ist, welche die Linearlagereinheit 2 gegen eine Verschmutzung von außen schützt. An der Stirnseite 16 des Dichtungsgehäuses 14 ist außerdem noch eine Zusatzdichtung 18 zum Schutz gegen Grobschmutz angeordnet.
2 zeigt eine Schnittansicht der in 1 dargestellten Anordnung entsprechend der Schnittlinie II-II mit dem Tragkörper 4, dem Dichtungsgehäuse 14 und der aus Gründen der besseren Erkennbarkeit etwas kleiner dargestellten Zusatzdichtung 18. Es ist zu erkennen, dass das aus den genannten Einzelelementen zusammengesetzte Linearlagerelement 2 einen dem Querschnittsprofil der Profilschiene 10 entsprechenden Ausschnitt hat, der die Profilschiene 10 umgreift.
3 zeigt schematisch in einem Teil-Längsschnitt einer Anordnung etwa gemäß den 1 und 2, mit dem Tragkörper 4, der Profilschiene 10 und dem Dichtungsgehäuse 14, in welchem eine als Ganzes mit 20 bezeichnete Dichtungsanordnung untergebracht ist. Diese ist im dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier hintereinander angeordneten Dichtungslamellen 22 aufgebaut, wobei jede der Dichtungslamellen 22 zwischen zwei Druckplatten 24 angeordnet ist. Die an der Außenseite der äußeren, dem Linearlagerelement 2 fernen Dichtungslamelle 22' anliegende Druckplatte 24' bildet eine End-Druckplatte.
Die Dichtungslamellen 22, 22' und die Druckplatten 24, 24' weisen zueinander fluchtende Bohrungen auf, die von einem oder mehreren Schraubbolzen 26 durchsetzt sind, welche jeweils in eine Gewindebohrung 28 an der Stirnseite des Linearlagerelementes 2 einschraubbar sind, und deren Bolzenkopf 30 an der Außenseite der End-Druckplatte 24' anliegt.
3 zeigt die Anordnung, bevor mittels des Schraubbolzens 26 eine Vorspannung auf das Lamellenpaket aufgebracht worden ist. Dabei besteht zwischen den Lamellen 22, 22' und der zugeordneten Laufflächen der Profilschiene 10 ein enges Spiel 31.
In 4 ist der Schraubbolzen 26 angezogen worden, wodurch die Dichtungslamellen 22, 22' zusammengedrückt und an die Lauffläche der Profilschiene 10 dichtend angelegt worden sind. Das die Dichtungslamellen 22, 22' eng umgebende Dichtungsgehäuse 14 bewirkt, dass diese nicht nach außen ausweichen können.
Die 5 und 6 unterscheiden sich von den 3 und 4 im Wesentlichen dadurch, dass der Schraubbolzen 26 von einer an der Stirnseite 12 des Linearlagerelementes 2 anliegenden, über die End-Druckplatte 24' nach außen überstehenden Distanzhülse 32 umgeben ist, und dass zwischen dem Bolzenkopf 30 und der End-Druckplatte 24' eine Druckfeder 34 angeordnet ist.
Um die aus den Dichtungslamellen 22, 22' gebildete Dichtungsanordnung zu spannen wird der Schraubbolzen 26 soweit eingeschraubt, dass der Bolzenkopf 30 an der Distanzhülse 32 anliegt, wie 6 zeigt. Dabei hat die Druckfeder 34 die gewünschte Vorspannung, die dazu führt, dass das in 5 noch vorliegende Spiel 31 aufgehoben ist und die Dichtungslamellen 22, 22' mit einer definierten Vorspannung an der Lauffläche der Profilschiene 10 anliegen. Wenn die Dichtungslamellen 22, 22' im Verlauf eines längeren Einsatzes verschleißen, dann wird die zum Abdichten erforderliche Vorspannung durch die Druckfeder 34 ständig aufrechterhalten, so dass die Dichtungslamellen 22, 22' stets mit der gewünschten Vorspannung an die zugeordneten Führungsflächen angedrückt werden.
Bezugszeichenliste

2: Linearlagerelement
4: Tragkörper
6: Kopfstück
8: Kopfstück
10: Profilschiene
11: Verschieberichtung
12: Stirnseite
14: Dichtungsgehäuse
16: Stirnseite
18: Zusatzdichtung
20: Dichtungsanordnung
22, 22': Dichtungslamellen
24, 24': Druckplatten
26: Schraubbolzen
28: Gewindebohrung
30: Bolzenkopf
31: Spiel
32: Distanzhülse
34: Druckfeder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4114892 A1 [0003]
DE 4396740 C1 [0004]
DE 4238910 A1 [0004]

Claims

Dichtungsanordnung für ein Linearlagerelement (2), welches auf einer mit seiner Unterseite auf einem Maschinenbett oder dergleichen befestigten Profilschiene (10) linear verschiebbar gelagert ist, wobei an wenigstens einer Stirnseite des Linearlagerelementes (2) eine Einrichtung angeordnet ist, welche ein Eindringen von Verunreinigungen in das Linearlagerelement (2) verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung wenigstens eine im Wesentlichen quer zur Verschieberichtung (11) des Linearlagerelementes (2) angeordnete kompressible Dichtungslamelle (22, 22') mit einem dem Querschnittsprofil der Profilschiene (10) entsprechenden Ausschnitt umfasst, deren Innenkanten mit engem Spiel an den zugeordneten Führungsflächen der Profilschiene (10) anliegen, dass die Dichtungslamellen (22, 22') an ihren Außenkanten von einem Dichtungsgehäuse (14) umschlossen sind, und dass Mittel vorgesehen sind, um die Dichtungslamellen (22, 22') in Verschiebrichtung (11) zusammenzudrücken, bis sich die Innenkanten dichtend an die zugeordneten Führungsflächen der Profilschiene (10) anlegen.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslamellen (22, 22') jeweils zwischen zwei Druckplatten (24, 24') mit einer zu der Form der Dichtungslamellen im Wesentlichen deckungsgleichen Form angeordnet sind, und dass Mittel zum Zusammenspannen der Druckplatten (24, 24') und der dazwischen angeordneten Dichtungslamellen (22, 22') vorgesehen sind.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zusammenspannen der Druckplatten (24, 24') und der Dichtungslamellen (22, 22') als diese durchsetzende, mit der Stirnseite des Linearlagerelements (2) verschraubbare Spannschrauben ausgebildet sind.
Dichtungsanordnung nach den Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung mehrere in Verschieberichtung hintereinander angeordnete Dichtungslamellen (22, 22') umfasst, zwischen denen jeweils eine Druckplatte (24, 24') angeordnet ist, dass an der Außenseite der äußeren, dem Linearlagerelement (2) fernen Dichtungslamelle (22') eine End-Druckplatte (24') anliegt, und dass die Spannschrauben als in zugeordnete Gewindebohrungen (28) an der Stirnseite (12) des Linearlagerelementes (2) einschraubbare Schraubbolzen (26) ausgebildet sind, deren Bolzenkopf (30) jeweils an der Außenseite der End-Druckplatte (24') anliegt.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenseite der End-Druckplatte (24') und dem Bolzenkopf (30) der Schraubbolzen (26) jeweils eine Druckfeder (34) angeordnet ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (34) als Tellerfederanordnung ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubbolzen (26) jeweils von einer Distanzhülse (32) umgeben sind, deren äußeres, über die End-Druckplatte (24') überstehendes Ende einen das Einschrauben des zugeordneten Schraubbolzens (26) begrenzenden Anschlag bildet.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der End-Druckplatte (24') eine durch eine Zusatz-Dichtungslamelle und eine Zusatz-Druckplatte gebildete Zusatzdichtung (18) für Grobschmutz vorgesehen ist.