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Die Erfindung betrifft eine Linearbewegungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus der
DE 10 2009 021 658 A1 ist eine Linearbewegungsvorrichtung in Form eines Elektrozylinders bekannt. Gemäß der
2 der DE 10 2009 021 658 A1 umfasst die Linearbewegungsvorrichtung
10 eine sich in eine Längsrichtung
11 erstreckende Basis
20 und einen gegenüber der Basis in Längsrichtung beweglichen Läufer
50;
52. Die Basis umfasst einen gesonderten Hauptkörper
23, welcher aus Aluminium im Strangpressverfahren hergestellt ist. An den beiden Längsenden des Hauptkörpers sind eine vordere und eine hintere Endplatte
25;
26 angeordnet, die diesen stirnseitig verschließen. Der Läufer umfasst eine Gewindemutter
50 in Form einer Kugelumlaufmutter, welche durch eine dem Hauptkörper drehbar gelagerte Gewindespindel
27 in Längsrichtung bewegt werden kann. Die Gewindemutter ist mit einem Schubrohr
52 fest verbunden, welches die vordere Endplatte durchsetzt, so dass es bezüglich der Basis ein- und ausfahren kann.
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Kugelumlaufmuttern müssen typischerweise mit Schmiermittel, nämlich Schmieröl oder Schmierfett, versorgt werden, damit sie eine hohe Lebensdauer aufweisen. Hierfür ist bei der Linearbewegungsvorrichtung der
DE 10 2009 021 658 A1 ein flexibler Schlauch
70 vorgesehen, durch den das Schmiermittel von einem Schmieranschluss
76 an der Basis zum Läufer, insbesondere zur Kugelumlaufmutter gefördert werden kann.
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Der flexible Schlauch kann U-förmig neben dem Läufer verlegt sein. Hierbei ist er aufgrund der Verfahrbewegung des Läufers einer intensiven Wechselbiegebeanspruchung ausgesetzt, die bereits nach kurzer Betriebsdauer zum Bruch des flexiblen Schlauches führt. Dies gilt insbesondere dann, wenn der flexible Schlauch einen engen Biegeradius aufweist.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann der flexible Schlauch schraubenförmig um die Gewindespindel herum angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform erfährt der flexible Schlauch im Betrieb eine erheblich geringere Wechselbiegebeanspruchung, so dass er seine Funktion dauerhaft erfüllen kann. Nachteilig ist jedoch, dass der flexible Schlauch auch im vollständig zusammengedrückten Zustand gemäß der
1 der
DE 10 2009 021 658 A1 einem gewissen Bauraum in Längsrichtung einnimmt, der den möglichen Verfahrweg der Linearbewegungsvorrichtung schmälert.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Überwindung der vorstehend beschriebenen Nachteile. Darüber hinaus soll die Linearbewegungsvorrichtung möglichst kompakt ausgeführt sein.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des selbständigen Anspruchs gelöst. Demnach ist ein bezüglich der Basis ortsfester Aufnahmeraum und ein bezüglich des Läufers ortsfester Übertrager vorgesehen. Diese sind in Längsrichtung gegeneinander beweglich, wobei sie in Schmiermittelübertragungseingriff miteinander stehen. Bei dem Schmiermittelübertragungseingriff kann es sich beispielsweise um die unmittelbare Berührung zweier Körper aus Ölspeichermaterial, insbesondere offenzelligem Schaumstoff, handeln. Hierdurch kann auf ein Element, das während des Verfahrens des Läufers eine Wechselbiegung erfährt, verzichtet werden. Weiter kann der Aufnahmeraum und der Übertrager seitlich vom Läufer angeordnet werden, so dass der Verfahrweg der Linearbewegungsvorrichtung nicht beeinträchtigt wird. Hinsichtlich der Form des Aufnahmeraums herrscht große Gestaltungsfreiheit, so dass der in der Linearbewegungsvorrichtung vorhandene Bauraum best möglich ausgenutzt werden kann.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
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Der Übertrager kann unabhängig von der Stellung des Läufers gegenüber der Basis immer in Schmiermittelübertragungseingriff mit dem Aufnahmeraum stehen. Damit erfolgt die Schmierung unabhängig von der Stellung des Läufers. Es ist nicht erforderlich, dass der Läufer eine vorbestimmte Schmierstellung anfährt.
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Im Bereich des Aufnahmeraumes kann ein erster und ein zweiter elastischer Abschnitt vorgesehen sein, welche sich jeweils in Längsrichtung erstrecken, wobei sie im Wesentlichen über ihre gesamte Länge federnd aneinander anliegen, wobei der Übertrager zwischen dem ersten und dem zweiten elastischen Abschnitt angeordnet ist. Hierdurch kann ein sicherer Schmiermittelübertragungseingriff hergestellt werden, da der Übertrager an zwei gegenüberliegenden Seiten federnd und vorzugsweise unter Vorspannung an den elastischen Abschnitten anliegt. Bei den elastischen Abschnitten kann es sich zum einen um Dichtungen handeln, die den Aufnahmeraum abdichten. Es kann aber auch daran gedacht sein, den ersten und den zweiten elastischen Abschnitt aus einem Ölspeichermaterial zu bilden, welches das Schmiermittel unmittelbar aufnimmt.
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Der Übertrager kann bezüglich der Längsrichtung stromlinienförmig ausgebildet sein. Hiermit wird erreicht, dass sich der Übertrager mit geringem Reibwiderstand relativ zum ersten und zum zweiten elastischen Abschnitt bewegen kann. Darüber hinaus wird der Verschleiß an den elastischen Abschnitten und am Übertrager minimiert. Der Übertrager läuft an seinen Längsenden vorzugsweise spitz zu, damit über seine gesamte Länge eine federnde Anlage an die elastischen Abschnitte sicher gestellt ist. Höchst vorzugsweise beträgt das Verhältnis zwischen Länge und Breite des Übertragers bezüglich der Längsrichtung fünf oder mehr.
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Der erste und der zweite elastische Abschnitt können in Form einer ersten und einer zweiten Dichtlippe ausgebildet sein, die aufeinander zu weisen und dichtend aneinander anliegen, wobei der Übertrager eine Übertragungsbohrung aufweist, die in den Aufnahmeraum einmündet. Durch die erste und die zweite Dichtlippe wird der Aufnahmeraum gegen Schmiermittelaustritt abgedichtet. Der Übertrager ist zwischen der ersten und der zweiten Dichtlippe angeordnet, so dass die Übertragungsbohrung in den Aufnahmeraum einmündet. Der Dichteingriff zwischen der ersten und der zweiten Dichtlippe wird durch den Übertrager aufgehoben, wobei diese nunmehr dichtend an dem Übertrager anliegen, so dass der Aufnahmeraum nach wie vor dicht verschlossen ist. Unter einer Dichtlippe soll in diesem Zusammenhang jede Geometrie verstanden werden, die im Bereich des Dichtkontakts eine geringe Auflagefläche aufweist, wobei sie gleichzeitig derart elastisch ist, dass der Dichtkontakt unter Vorspannung gesetzt werden kann, so dass Unebenheiten im Dichtkontakt ausgeglichen werden können. Dies kann beispielsweise durch eine im Querschnitt betrachtet keilförmig ausgebildete Dichtlippe erreicht werden, wobei die bevorzugt abgeflachte Keilspitze den Dichtkontakt bildet. Der Aufnahmeraum ist vorzugsweise mit Schmierfett gefüllt, das diesem während des Betriebs der Linearbewegungsvorrichtung über einen Schmieranschluss an der Basis unter Druck zugeführt werden kann.
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Es können eine dritte und eine vierte elastische, sich in Längsrichtung erstreckende Dichtlippe vorgesehen sein, die aufeinander zuweisen, wobei sie dichtend aneinander anliegen, wobei sie benachbart zur ersten und zur zweiten Dichtlippe auf der dem Aufnahmeraum zugewandten Seite angeordnet sind, wobei der Übertrager die dritte und vierte Dichtlippe derart berührt, dass er den Dichteingriff zwischen der dritten und der vierten Dichtlippe abschnittsweise aufheben kann. Die erste und die zweite Dichtlippe werden durch den Übertrager, der zwischen diesen angeordnet ist, erheblich verformt, wodurch der Dichteingriff gestört werden kann. Die dritte und die vierte Dichtlippe können dagegen problemlos so angeordnet werden, dass sie durch den Übertrager nur noch in geringem Umfang verformt werden, sodass immer ein optimaler Dichteingriff zwischen der dritten und der vierten Dichtlippe direkt oder mit dem Übertrager besteht.
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Der Aufnahmeraum kann in radialer Richtung durch einen Profilkörper aus elastischem Material begrenzt sein, der sich mit einer konstanten Querschnittsform in Längsrichtung erstreckt, wobei die erste und die zweite und ggf. die dritte und die vierte Dichtlippe einstückig an dem Profilkörper ausgebildet sind. Somit kann auf einfache Weise eine vollständige Abdichtung des Aufnahmeraums erreicht werden. Bei dem elastischen Material handelt es sich vorzugsweise um synthetischen oder natürlichen Gummi, wobei der Profilkörper vorzugsweise im Exfrusionsverfahren kostengünstig hergestellt wird. Dabei ist es problemlos möglich, neben der Wand des Aufnahmeraums auch die Dichtlippen in nahezu jeder gewünschten Querschnittsform herzustellen. Der Profilkörper wird bevorzugt in eine angepasste Ausnehmung der Basis eingebaut. Die genannte Ausnehmung wird dabei vorzugsweise im Aluminium-Strangpressverfahren hergestellt, wobei mögliche Fertigungsungenauigkeiten durch den elastischen Profilkörper ausgeglichen werden.
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Die erste und die zweite Dichtlippe können vom Aufnahmeraum weg weisen, wobei die dritte und die vierte Dichtlippe zum Aufnahmeraum hin weisen, derart, dass sie vom Druck des Schmiermittels im Aufnahmeraum aneinander gepresst werden können. Hierdurch soll zum Einen erreicht werden, dass sich die Verformung der ersten bzw. zweiten und der dritten bzw. vierten Dichtlippe nicht gegenseitig beeinflussen, wodurch deren Dichtwirkung verschlechtert würde. Darüber hinaus wird durch die Anordnung der dritten und vierten Dichtung ein besonders intensiver Dichtkontakt erreicht, der auch dann dicht ist, wenn das Schmiermittel, vorzugsweise Schmierfett, impulsartig unter Druck zugeführt wird.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Aufnahmeraum mit wenigstens einem Speicherkörper aus Ölspeichermaterial gefüllt sein, der sich in Längsrichtung erstreckt, wobei der Übertrager wenigstens einen Übertragungsabschnitt aus Ölspeichermaterial aufweist, wobei sich der Speicherkörper und der Übertragungsabschnitt gleitend berühren, um den Schmiermittelübertragungseingriff zu bilden, wobei das Schmiermittel Schmieröl ist. Der Schmiermittelübertragungseingriff wird somit durch die direkte Berührung zwischen Speicherkörper und Übertragungsabschnitt herbeigeführt. Bei dem Ölspeichermaterial handelt es sich vorzugsweise um einen offenzelligen Schaumstoff, es kann aber auch an Filz oder andere saugfähige Materialien gedacht sein, soweit diese gegenüber Schmieröl beständig sind.
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Es können ein erster und ein zweiter Speicherkörper vorgesehen sein, die den ersten und den zweiten elastischen Abschnitt bilden. Hierdurch steht der Übertragungskörper von zwei gegenüberliegenden Seiten mit dem ersten und dem zweiten Speicherkörper in Schmiermittelübertragungseingriff, so dass die Schmiermittelübertragung besonders gut ist. Dabei liegen die Speicherkörper vorzugsweise unter Vorspannung an dem Übertragungskörper an, so dass ausgeschlossen ist, dass der Übertragungskörper von den Speicherkörpern abhebt. Der erste und der zweite Speicherkörper können einstückig ausgeführt sein, wobei sie nur über einen kurzen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, wobei sie über den verbleibenden Rest ihrer Längserstreckung voneinander getrennt sind. Der entsprechende Trennschnitt kann bei Schaumstoff beispielsweise mittels Wasserstrahlschneiden hergestellt werden.
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Der Übertrager kann ein im Wesentlichen starres Gehäuse aufweisen, wobei an dem Gehäuse ein erster und ein zweiter Abweiser ausgebildet sind, zwischen denen der Übertragungsabschnitt angeordnet ist, wobei der erste und der zweite Abweiser in Längsrichtung weisen. Der erste und der zweite Speicherkörper werden durch den ersten bzw. den zweiten Abweiser voneinander abgehoben, wobei nennenswerte Reibkräfte zwischen den genannten Teilen auftreten. Durch die stammen Abweiser werden diese Reibkräfte erheblich minimiert, wobei gleichzeitig vermieden wird, dass der vergleichsweise schlanke Übertrager durch die genannten Reibkräfte nennenswert verformt wird. Darüber hinaus kann über den Überstand, mit dem der Übertragungskörper über die Abweiser übersteht, die Vorspannkraft eingestellt werden, mit der der Übertragungskörper an den Speicherkörper angedrückt wird. Diese Vorspannkraft wird vorzugsweise auf den geringst möglichen Wert eingestellt, der eine sichere Schmiermittelübertragungsverbindung ermöglicht, um den Verschleiß zwischen Übertragsabschnitt und Speicherkörper zu minimieren.
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Der Speicherkörper kann mit einem Docht in Schmiermittelübertragungsverbindung stehen, wobei der Docht so innerhalb der Basis angeordnet ist, dass er freies Schmieröl aufsaugen und an den Speicherkörper weiterleiten kann. Freies Schmieröl ist Schmieröl, welches nicht mehr für Schmierzwecke zur Verfügung steht. Hierbei kann es sich beispielsweise um Schmieröl handeln, welches von der Gewindespindel abgeschleudert wurde. Dieses Schmieröl verteilt sich im Innenraum der Basis und gelangt üblicherweise nicht mehr zur Schmierstelle im Bereich der Gewindespindel. Durch den vorgeschlagenen Docht wird das freie Schmieröl dem Speicherkörper wieder zugeführt und kann nochmals für Schmierzwecke verwendet werden. Auf diese Weise verlängert sich der Zeitraum bis zur nächsten Nachschmierung. Bei Linearbewegungsvorrichtungen, die nicht nachgeschmiert werden, stellt dieser Zeitraum gleichzeitig die Lebensdauer der Linearbewegungsvorrichtung dar. Als Docht kann jedes beliebige Material zum Einsatz kommen, das Schmieröl per Kapillarwirkung aufsaugen und weiterleiten kann. Insbesondere ist an offenzelligen Schaumstoff gedacht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:
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1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung;
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2 einen Querschnitt der Linearbewegungsvorrichtung nach 1 im Bereich des Übertragers;
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3 einen vergrößerten Ausschnitt von 2 der dort entsprechend gekennzeichnet ist;
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4 eine perspektivische Darstellung des Übertragers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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5 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung;
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6 einen Querschnitt der Linearbewegungsvorrichtung nach 5 im Bereich des Übertragers;
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7 eine perspektivische Ansicht des Übertragers gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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8 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses des Übertragers nach 7.
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9 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung;
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10 einen Querschnitt der Linearbewegungsvorrichtung nach 9 im Bereich des Übertragers;
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11 eine perspektivische Ansicht des Übertragers gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
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12 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses des Übertragers nach 11; und
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13 eine perspektivische Ansicht der Dochtplatte.
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1 zeigt einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung
10. Die Linearbewegungsvorrichtung
10 ist im Wesentlichen gemäß der
DE 10 2007 043 391 A1 ausgeführt, deren gesamter Inhalt in Bezug genommen und zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Unterschiede ergeben sich allein im Hinblick auf die erfindungsgemäße Schmiermittelversorgung.
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Die Basis 12 der Linearbewegungsvorrichtung 10 umfasst einen gesonderten Hauptkörper 13, der sich mit einer konstanten Querschnittsform in Längsrichtung 11 erstreckt. An den beiden Längsenden des Hauptkörpers 13 ist je eine Endplatte 15 angebracht, wobei in 1 nur die antriebsseitige Endplatte 15 gezeigt ist. In dieser Endplatte 15 ist ein Drehlager 19 in Form eines Schrägkugellagers aufgenommen, in dem eine Gewindespindel 16 drehbar gelagert ist, wobei deren Drehachse parallel zur Längsrichtung 11 verläuft. Die Gewindespindel 16 besitzt einen zylindrischen Antriebszapfen 18, über den sie mit einem Elektromotor oder einem Getriebe in Drehantriebsverbindung gebracht werden kann. Weiter sind an der Außenumfangsfläche der Gewindespindel 16, die sich im Inneren des Hauptkörpers 13 befindet, schraubenförmig um die Drehachse verlaufende Gewindenuten 17 vorgesehen. Die Gewindemutter 32 in Form einer Kugelumlaufmutter steht über eine Vielzahl von (nicht dargestellten) Kugeln mit den Gewindenuten 17 in Schraubeingriff. Die Gewindemutter 32 ist über ein Verbindungsstück 34 fest mit einem zylindrischen Schubrohr 35 verbunden, welches die Gewindespindel 16 umgibt. Das Schubrohr 35 ragt über die in 1 nicht dargestellte Endplatte aus der Basis 12 der Linearbewegungsvorrichtung 10 heraus und kann durch Drehen der Gewindespindel 16 in der Art einer Kolbenstange ein- und ausgefahren werden. Der Läufer 30 der Linearbewegungsvorrichtung 10 umfasst somit die Gewindemutter 32, das Verbindungsstück 34 und das Schubrohr 35.
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An der Außenumfangsfläche der Gewindemutter 32 ist der erfindungsgemäße Übertrager 70 angebracht, der im Inneren eine Übertragungsbohrung 71 aufweist, welche zu einer Schmierstelle 31 im Bereich des Schraubeingriffs zwischen Gewindemutter 32 und Gewindespindel 16 führt. Der Übertrager 70 greift in den Aufnahmeraum 40 für Schmiermittel ein, so dass Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, welches über den Schmieranschluss 20 in der Endplatte 15 unter Druck zugeführt wird, über den Aufnahmeraum 40 in die Übertragungsbohrung 71 und somit zur Schmierstelle 31 gelangen kann.
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2 zeigt einen Querschnitt der Linearbewegungsvorrichtung 10 nach 1 im Bereich des Übertragers 70. Der Hauptkörper 13 besitzt ein im Wesentlichen quadratisches Querschnittsprofil, wobei an der in 2 oberen und unteren Innenfläche je eine V-förmige Gleitkontur 14 für eine angepasste Gleitleiste 36 vorgesehen ist. Die beiden Gleitleisten 36 sind fest mit der Gewindemutter 32 verschraubt, so dass sich diese gegenüber der Basis 12 nicht bezüglich der Längsachse verdrehen kann. Weiter ist auf den erfindungsgemäßen Aufnahmeraum 40 hinzuweisen, der in einer Seitenwand des Hauptkörpers 13 angeordnet ist, wobei der Hauptkörper 13 in diesem Bereich nach dem Strangpressen nicht mehr Span abhebend nachbearbeitet wurde. Der Übertrager 70 ist in einer Längsnut 33 an der Außenumfangsfläche der Gewindemutter 32 aufgenommen, wobei er in Schmiermittelübertragungseingriff mit dem Aufnahmeraum 40 steht.
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3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von 2, der dort entsprechend gekennzeichnet ist. Der Aufnahmeraum 40 wird radial durch einen gesonderten, sich in Längsrichtung erstreckenden Profilkörper 50 aus elastischem Material, nämlich synthetischem Gummi begrenzt. Der Profilkörper 50 ist im Extrusionsverfahren hergestellt und weist über seine gesamte Länge eine konstante Querschnittsform auf. Die Öffnungsbreite 56 der Aufnahmenut 55 für den Profilkörper 50 ist so ausgelegt, dass letztgenannter von dieser Seite her in die Aufnahmenut 55 eingeschnappt werden kann. An dem insgesamt spiegelsymmetrisch ausgeführten Profilkörper 50 sind insgesamt vier Dichtlippen 51; 52; 53; 54 einstückig vorgesehen. Abseits der Dichtlippen 51; 52; 53; 54 ist der Profilkörper hohlzylindrisch mit einer konstanten Wanddicke ausgeführt.
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Die erste und die zweite Dichtlippe 51; 52 sind im Querschnitt betrachtet keilförmig ausgebildet, wobei sie vom Aufnahmeraum 40 weg weisen. Zwischen der ersten und der zweiten Dichtlippe 51; 52, die gleichzeitig den ersten und den zweiten elastischen Abschnitt 41; 42 bilden, ist der Übertrager 70 angeordnet, wobei die erste und die zweite Dichtlippe 51; 52 dichtend an dem im Wesentlichen starren Übertrager 70 anliegen. Abseits des Übertragers 70 liegen die erste und die zweite Dichtlippe 51; 52 unmittelbar dichtend aneinander an.
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Die dritte und die vierte Dichtlippe 53; 54 sind unmittelbar benachbart zur ersten und zur zweiten Dichtlippe 51; 52 vorgesehen, wobei sie auf der dem Aufnahmeraum 40 zugewandten Seite parallel zu diesen angeordnet sind. Die dritte und die vierte Dichtlippe 53; 54 sind im Querschnitt betrachtet ebenfalls keilförmig ausgebildet, wobei sie zum Aufnahmeraum 40 hin weisen. Dabei schließen die dritte und die vierte Dichtlippe 53; 54 einen spitzen Winkel ein, so dass der Druck des Schmiermittels im Aufnahmeraum 40 die dritte und die vierte Dichtlippe 53; 54 gegeneinander drückt.
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Die Form des Übertragers 70 ist (entgegen der Darstellung in 3) so ausgelegt, dass er die dritte und vierte Dichtlippe 53; 54 etwas voneinander abhebt, so dass deren Dichteingriff aufgehoben ist. Damit kann Schmiermittel von dem Aufnahmeraum 40 über den schmalen Spalt zwischen der dritten und der vierten Dichtlippe 53; 54 in die Übertragungsbohrung 71 des Übertragers 70 und mithin zur Schmierstelle fließen.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Übertragers 70 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Der Übertrager 70 ist einstückig aus Kunststoff hergestellt. Die Querschnittsform des bezüglich der Symmetrieebene 76 spiegelsymmetrischen Übertragers 70 setzt sich aus einem Kreisbogen 72 und einer Geraden 73 zusammen, die knickfrei ineinander übergehen. Die genannten Kreisbögen 72 treffen sich in der Symmetrieebene 76 und bilden dort einen Knick 74. Der Abstand der parallelen Geraden 73 vermindert sich von der Mitte des Übertragers 70 zu den Längsenden hin, so dass der genannte Knick 74 zu den Längsenden hin immer spitzer wird. In der Mitte des Übertragers 70 ist die bereits angesprochene Übertragungsbohrung 71 vorgesehen, die auch den zylindrischen Fortsatz 75 auf der Unterseite des Übertragers 70 durchsetzt. Der zylindrische Fortsatz 75 greift wiederum in eine angepasste Ausnehmung der Gewindemutter ein.
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5 zeigt einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung 10. Die zweite Ausführungsform der Linearbewegungsvorrichtung ist mit Ausnahme der erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung identisch zur ersten Ausführungsform ausgebildet, so dass insoweit auf die obigen Ausführungen verwiesen werden kann. In den 5 bis 8 sind sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in den 1 bis 4.
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Der Übertrager 70 der zweiten Ausführungsform setzt sich zusammen aus einem im Wesentlichen starren Gehäuse 80 aus Kunststoff, in dem ein gesonderter Übertragungsabschnitt 81 aus einem Ölspeichermaterial, nämlich offenzelligem Schaumstoff, aufgenommen ist. Der Übertragungsabschnitt 81 berührt an der Schmierstelle 31 die Gewindenut 17 der Gewindespindel 16, so dass er dort Schmieröl auftragen kann. Weiter berührt der Übertragungsabschnitt 81 zwei Speicherkörper, die in dem Hauptkörper 13 der Basis 12 aufgenommen sind und welche den Aufnahmeraum 40 für Schmiermittel vollständig ausfüllen. Während einer Bewegung des Läufers 30 gleitet der Übertragungsabschnitt 81 an dem Speicherkörpern entlang.
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Bei der zweiten Ausführungsform ist in erster Linie daran gedacht, die Speicherkörper soweit mit Schmieröl zu tränken, dass die Schmierölmenge für die gesamte Lebensdauer der Linearbewegungsvorrichtung 10 ausreicht. Im Hauptkörper 13 der Basis 12 ist eine Öleinfüllöffnung 21 vorgesehen, um die Speicherkörper erstmalig bei der Herstellung mit Schmieröl zu tränken, wobei ein späteres Tränken im Laufe des Betriebes ebenfalls möglich ist.
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6 zeigt einen Querschnitt der Linearbewegungsvorrichtung 10 nach 5 im Bereich des Übertragers 70. Der erste und der zweite Speicherkörper 60; 61 sind gesondert voneinander ausgebildet, wobei sie sich mit einer konstanten, im Wesentlichen rechteckigen Querschnittsform in Längsrichtung über die gesamte Länge des Hauptkörpers 13 erstrecken. Die Querschnittsform des ersten und des zweiten Speicherkörpers 60; 61 ist so ausgebildet, dass diese spiegelsymmetrisch bezüglich der Mittelebene der Linearbewegungsvorrichtung 10 eingebaut werden können, wobei sie von dem gleichen Rohling abgeschnitten werden können. Im Bereich der Einfüllöffnung 21 des Hauptkörpers 13 ist an beiden Speicherkörpern 60; 61 eine Abschrägung 62 vorgesehen, so dass sich ein freier Hohlraum ergibt, der sich über die gesamte Länge des Hauptkörpers 13 erstreckt. Über diesen Hohlraum 13 kann sich das flüssige Schmieröl, welches über die Einfüllöffnung 21 eingefüllt wird, schnell über die gesamte Längserstreckung der Speicherkörper 60; 61 verteilen, so dass es schnell von diesen aufgesaugt werden kann.
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Die Speicherkörper 60; 61 liegen mit ihrer Rückseite 64 an dem Hauptkörper 13 an, wobei sie an der gegenüberliegenden Vorderseite 63 nicht angestützt sind. Die Innenseiten 65 der beiden Speicherkörper 60; 61 liegen unmittelbar aneinander an, wobei die gegenüberliegenden Außenseiten 66 der beiden Speicherkörper 60; 61 an dem Hauptkörper 13 anliegen. Die Breite der entsprechenden Ausnehmung im Hauptkörper 13 ist dabei etwas kleiner ausgeführt als die Gesamtbreite der beiden Speicherkörper 60; 61, so dass diese elastisch zusammengedrückt werden und unter Vorspannung im Hauptkörper 13 aufgenommen sind. Der erste und der zweite Speicherkörper 60; 61 bilden somit den erfindungsgemäßen ersten und zweiten elastischen Abschnitt 41; 42.
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7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Übertragers 70 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei 8 nur das Gehäuse 80 des Übertragers 70 ohne den gesonderten Übertragungsabschnitt 81 zeigt.
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Das Gehäuse 80 des Übertrages 70 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei es entlang der Symmetrieachse 85 einen rechteckigen Durchbruch 87 zur Aufnahme des Übertragungsabschnitts 81 aufweist, wobei der Durchbruch 87 spielfrei an den Übertragungsabschnitt 81 angepasst ist. Weiter ist der Übertrager 70 spiegelsymmetrisch zu einer Mittelebene ausgebildet, die senkrecht zur Symmetrieachse 86 verläuft. Die in 7 untere Hälfte ist dabei in einer angepassten Ausnehmung in der Gewindemutter aufgenommen, wohingegen die obere Hälfte aus der Gewindemutter herausragt und zwischen dem ersten und dem zweiten Speicherkörper angeordnet ist. Durch den Bund 84 am Gehäuse wird dabei die Lage des Übertragers 70 gegenüber der Gewindemutter festgelegt.
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Der Übertragungsabschnitt 81 ist mittels Wasserstrahlschneiden aus einer ebenen Schaumstoffplatte ausgeschnitten und besitzt die Form eines Langlochs. Im Bereich der Enden des Übertragungsabschnitts 81 weist das Gehäuse 80 einen Durchmesser auf, der kleiner als die Breite des Übertragungsabschnitts 81 und größer als die Dicke des Übertragungsabschnitts 81 ist. Daher bleiben seitlich am Übertragungsabschnitt 81 ein erster und ein zweiter Abweiser 82; 83 stehen, die den Übertragungsabschnitt 81 gegen Umbiegen abstützen.
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Der Übertrager 81 ist so in die Gewindemutter eingebaut, dass der erste und der zweite Abweiser 82; 83 in Längsrichtung 11 weisen. Der seitliche Überstand 86 des Übertragungsabschnitts 81 über den ersten bzw. den zweiten Abweiser 82; 83 bestimmt, mit welcher Vorspannkraft der Übertragungsabschnitt 81 an den Speicherkörpern anliegt. Der Überstand 86 ist so groß gewählt, dass einerseits der Berührkontakt zwischen dem Übertragungsabschnitt 81 und den Speicherkörpern immer sichergestellt ist, wobei andererseits der Überstand 86 so klein ausgeführt ist, dass keine übermäßige Reibung zwischen den genannten Teilen auftritt.
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9 zeigt einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung 10. Die dritte Ausführungsform der Linearbewegungsvorrichtung 10 ist mit Ausnahme der erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung identisch zur ersten und zur zweiten Ausführungsform ausgebildet, so dass insoweit auf die obigen Ausführungen verwiesen werden kann. In den 9 bis 13 sind sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in den 1 bis 8.
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Bei der dritten Ausführungsform ist der Aufnahmeraum 40 mit einem einzigen Speicherkörper 60 aus Ölspeichermaterial, nämlich offenzelligem Schaumstoff gefüllt. An den beiden Längsenden des Hauptkörpers 13 ist je eine Dochtplatte 90 vorgesehen, die an die Innenquerschnittsform des Hauptkörpers 13 angepasst ist. Die Dochtplatte 90 berührt den Speicherkörper 60, so dass Schmieröl von der Dochtplatte 90 auf den Speicherkörper 60 übertragen werden kann. Mit der Dochtplatte 90 soll überschüssiges Schmieröl, welches von der Gewindespindel 16 abgeschleudert wurde, wieder aufgesammelt und dem Speicherkörper 60 zugeführt werden. Hierbei wird ausgenutzt, dass sich das abgespritzte Schmieröl meist an einem der beiden Längsenden der Linearbewegungsvorrichtung 10 sammelt, so dass es in Kontakt mit der Dochtplatte 90 kommt und von dieser aufgesaugt wird. Die Dochtplatte 90 kann selbstverständlich auch bei der Linearbewegungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zum Einsatz kommen.
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Der Übertrager 70 der dritten Ausführungsform setzt sich zusammen aus einem im Wesentlichen starren Gehäuse 80 aus Kunststoff, in dem ein erster und ein zweiter Übertragungsabschnitt 81a; 81b aufgenommen sind. Diese bestehen ebenfalls aus offenzelligem Schaumstoff. Der zweite Übertragungsabschnitt 81b berührt an der Schmierstelle 31 die Gewindenut 17 der Gewindespindel 16, so dass er dort Schmiermittel auftragen kann. Der erste Übertragungsabschnitt 81b berührt den Speicherkörper 60, der in dem Hauptkörper der Basis aufgenommen ist. Während einer Längsbewegung des Läufers 30 gleitet der erste Übertragungsabschnitt 81a an dem Speicherkörper entlang. Der erste und der zweite Übertragungsabschnitt 81a; 81b sind gesondert voneinander ausgeführt und berühren sich gegenseitig, so dass Schmieröl von dem Speicherkörper 60 über den ersten und den zweiten Übertragungsabschnitt 81a; 81b auf die Gewindenut 17 der Gewindespindel 16 übertragen werden kann.
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Bei der dritten Ausführungsform wird der Speicherkörper 60 durch den konvex gekrümmten Übertrager 70 vergleichsweise stark zusammen gedrückt. Hierdurch soll erreicht werden, dass Schmieröl aus dem Speicherkörper 60 herausgepresst wird, so dass dieses in Kontakt mit dem ersten Übertragungsabschnitt 81a kommen kann, ohne dass hierfür ein unmittelbarer Kontakt zwischen den genannten Teilen erforderlich ist. Es reicht vielmehr aus, wenn der Speicherkörper 60 und der Übertragungsabschnitt 81a mit geringem Abstand zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise kann Verschleiß zwischen dem Speicherkörper 60 und dem ersten Übertragungsabschnitt 81a vermieden werden.
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10 zeigt einen Querschnitt der Linearbewegungsvorrichtung 10 nach 9 im Bereich des Übertragers 70. Der Speicherkörper 60 besitzt eine rechteckige Querschnittsform und erstreckt sich über die gesamte Länge des Hauptkörpers 13. Weiter ist der Außenumriss der Dochtplatte 90 zu erkennen, die an die Innenform des Hauptkörpers 13 angepasst ist. Dabei wurden einzelne Lücken 91 in Kauf genommen, damit die Dochtplatte 90 einfacher mittels Wasserstrahlschneiden herstellbar ist.
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Der Übertrager 70 ist an einer abgeflachten Seitenfläche 37 der Gewindemutter 32 angebracht. Die Verformung, die der Speicherkörper 60 durch den Übertrager 70 erfährt ist in 10 nur grobschematisch dargestellt.
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11 zeigt eine perspektivische Ansicht des Übertragers 70 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei 12 nur das Gehäuse 80 des Übertragers 70 ohne die gesonderten Übertragungsabschnitte 81a; 81b zeigt.
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Das Gehäuse 80 des Übertragers 70 besteht aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseabschnitt 92; 93, die einstückig miteinander verbunden sind. Der erste Gehäuseabschnitt 92 besitzt die Form einer kreisförmigen Platte, die an ihrer zylindrischen Außenumfangsfläche mit einer im Querschnitt betrachtet rechteckigen Nut 94 versehen ist. Die Plattenebene verläuft dabei parallel zur Längsrichtung 11 der Linearbewegungsvorrichtung. Ausgehend von der genannten kreisförmigen Platte wurde der erste Plattenabschnitt 92 durch einen ebenen Schnitt 95, der entlang einer Sekante der Kreisform und parallel zur Längsrichtung verläuft, erzeugt. Die ebene Schnittfläche 95 liegt an der abgeflachten Seitenfläche (Nr. 37; 10) der Gewindemutter an. In der genannten Nut 94 ist der erste Übertragungsabschnitt 81a aufgenommen, der in Form einer ebenen Platte ausgeführt ist, welche durch elastische Verformung in eine an die Nut 94 angepasste Kreisform gebogen wurde.
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In Zentrum des ersten Gehäuseabschnitts 92 ist ein im Querschnitt betrachtet rechteckiger Durchbruch 87 vorgesehen, in dem der zweite Übertragungsabschnitt 81b aufgenommen ist. Der Durchbruch 87 setzt sich in dem zweiten Gehäuseabschnitt 93 des Gehäuses 80 fort, welcher im Wesentlichen zylindrisch und konzentrisch zum Durchbruch 87 ausgeführt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Zylinderdurchmesser kleiner als die lange Seite des rechteckigen Durchbruchs 87, so dass der zweite Gehäuseabschnitt 93 zur Seite hin offen ist. Selbstverständlich kann der Durchmesser des zweiten Gehäuseabschnitts 93 so groß ausgeführt sein, dass dieser zu allen Seiten hin geschlossen ist. Das Ende des zweiten Gehäuseabschnitts 93 ist kugelförmig ausgebildet, so dass der Spalt zwischen Gehäuse 80 und Gewindenut (Nr. 17; 9) klein ist.
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Hinzuweisen ist noch auf den Überstand 86a, mit dem das Gehäuse über den ersten Übertragungsabschnitt 81a übersteht. Wie bereits angesprochen soll zwischen dem Speicherkörper und dem ersten Übertragungsabschnitt 81a nahezu keine Berührung stattfinden, so dass der Verschleiß minimiert wird. Die erfindungsgemäße kommt vielmehr dadurch zustande, dass der konvex gekrümmte Übertrager 70 Schmieröl aus dem Speicherkörper herauspresst, welches in Kontakt mit dem ersten Übertragungsabschnitt 81a kommt.
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13 zeigt eine perspektivische Ansicht der Dochtplatte 90. Die Dochtplatte 90 wurde mittels Wasserstrahlschneiden aus einer ebenen Platte aus offenzelligem Schaumstoff ausgeschnitten. Die Außenumfangsform 96 wurde dabei an die Innenumfangsform des Hauptkörpers der Basis angepasst, so dass die Dochtplatte 90 dort mit geringer Vorspannung aufgenommen ist. Der Durchmesser des kreisförmigen Durchbruchs 97 in der Mitte der Dochtplatte ist geringfügig größer als der Durchmesser der Gewindespindel, so dass die Dochtplatte 9d die Gewindespindel nicht berührt. Folglich kann das von der Dochtplatte 90 aufgenommene Schmieröl nicht unmittelbar auf die Gewindespindel gelangen, es wird vielmehr in den Speicherkörper geleitet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Linearbewegungsvorrichtung
- 11
- Längsrichtung
- 12
- Basis
- 13
- Hauptkörper
- 14
- Gleitkontur
- 15
- Endplatte
- 16
- Gewindespindel
- 17
- Gewindenut
- 18
- Antriebszapfen
- 19
- Drehlager
- 20
- Schmieranschluss
- 21
- Öleinfüllöffnung
- 30
- Läufer
- 31
- Schmierstelle
- 32
- Gewindemutter
- 33
- Längsnut zur Aufnahme des Übertragers
- 34
- Verbindungsstück
- 35
- Schubrohr
- 36
- Gleitleiste
- 37
- Seitenfläche der Gewindemutter
- 40
- Aufnahmeraum
- 41
- erster elastischer Abschnitt
- 42
- zweiter elastischer Abschnitt
- 50
- Profilkörper
- 51
- erste Dichtlippe
- 52
- zweite Dichtlippe
- 53
- dritte Dichtlippe
- 54
- vierte Dichtlippe
- 55
- Aufnahmenut
- 56
- Öffnungsbreite
- 60
- erster Speicherkörper
- 61
- zweiter Speicherkörper
- 62
- Abschrägung
- 63
- Vorderseite
- 64
- Rückseite
- 65
- Innenseite
- 66
- Außenseite
- 70
- Übertrager
- 71
- Übertragungsbohrung
- 72
- Kreisbogen
- 73
- Gerade
- 74
- Knick
- 75
- zylindrischer Fortsatz
- 76
- Symmetrieebene
- 80
- Gehäuse
- 81
- Übertragungsabschnitt
- 81a
- erster Übertragungsabschnitt
- 81b
- zweiter Übertragungsabschnitt
- 82
- erster Abweiser
- 83
- zweiter Abweiser
- 84
- Bund
- 85
- Symmetrieachse
- 86
- Überstand
- 86a
- Überstand
- 87
- Durchbruch
- 90
- Dochtplatte
- 91
- Lücke
- 92
- erster Gehäuseabschnitt
- 93
- zweiter Gehäuseabschnnitt
- 94
- Nut
- 95
- Schnittfläche
- 96
- Außenumfangsfläche der Dochtplatte
- 97
- kreisförmiger Durchbruch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009021658 A1 [0002, 0003, 0005]
- DE 102007043391 A1 [0034]
