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Die Erfindung betrifft einen Schmiermittelverteiler für einen an einer Führungsschiene wälzgelagert geführten Wagen.
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Linearführungen oder Linearwälzlager kommen in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen zum Einsatz und dienen regelmäßig der Linearführung eines zu bewegenden Bauteils, beispielsweise eines Teils einer Werkzeugmaschine. Eine solche Linearführung respektive ein solches Linearlager besteht in der Regel aus einer Führungsschiene sowie einem Wagen, der auf der Führungsschiene wälzgelagert läuft. Wagenseitig sind wenigstens zwei endlose Wälzkörperkanäle vorgesehen, in denen Wälzkörper, beispielsweise Kugeln oder Rollen, umlaufen, wobei jeder Wälzkörperkanal einen lasttragenden Kanalabschnitt, in dem die an der Schiene laufenden Wälzkörper aufgenommen sind, und einen lastfreien Abschnitt, längs welchem die Wälzkörper zurückgeführt werden, aufweist. Die Wälzkörper sind innerhalb des jeweiligen Wälzkörperkanals entsprechend umzulenken, so dass sich ein Endloskanal ergibt. Hierzu sind am Wagen endseitig zwei Kopfstücke vorgesehen, die die jeweiligen Umlenkstücke aufweisen.
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Um einen beständigen Wälzkörperlauf zu ermöglichen, ist eine entsprechende Schmierung erforderlich. Hierzu ist am jeweiligen Kopfstück ein Schmiermittelreservoir vorgesehen, das üblicherweise über einen Schmiermittelkanal gebildet ist, welcher Kanal über entsprechende Verbindungsbohrungen mit den kopfseitigen Umlenkungen kommuniziert, so dass Schmiermittel in diesen Bereich gelangen kann. Der Schmiermittelkanal ist an einem Schmiermittelverteiler, der in der Regel ein separates, am Kopfstück zu befestigendes Bauteil darstellt, ausgebildet. Der Schmiermittelkanal ist zu mehreren Umlenkungen zu führen, da der Wagen in der Regel über mindestens zwei, zumeist aber vier endlos umlaufende Wälzkörperketten geführt ist. Zumeist ist am Schmiermittelverteilter eine offene Kanalstruktur vorgesehen, die insbesondere bei Ausführung des Schmiermittelverteilers aus Kunststoff entsprechend einfach hergestellt werden kann. Zur Abdichtung dieser offenen Kanalstruktur sind zwangsläufig entsprechende Maßnahmen wie das Einbringen separater Dichtungen, das Aufsetzen eines zusätzlichen Abdeckelements und Ähnliches erforderlich, wie es auch bekannt ist, die Kanalstruktur durch Aufsetzen und Verschweißen respektive Verkleben eines entsprechenden Abdeckelements abzudichten. All diese Maßnahmen sind jedoch mit einem hohen Teile- und Montageaufwand verbunden. Beispiele für derartige Schmiermittelverteiler sind aus den Druckschriften
DE 10 2005 013 320 A1 und
DE 11 2006 003 560 T5 bekannt.
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Darüber hinaus ist bei bekannten Linearführungssystemen ein Abstreiferelement am jeweiligen Kopfstück vorzusehen, das berührend an der Führungsschiene anliegt und dazu dient, auf die Führungsschiene übertragenes Schmiermittel abzustreifen. Solche Abstreiferelemente sind als ebenfalls separate Bauteile am Kopfstück zu befestigen, wozu entsprechende Aufnahmeabschnitte und Befestigungsmittel vorzusehen sind. Auch deren Vorhaltung und Integration ist aufwendig.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, die auf einfachere Weise die Ausbildung und Abdichtung eines Schmiermittelkanals und Integration eines Abstreiferelements an einem Linearführungswagen ermöglicht.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Schmiermittelverteiler für einen an einer Führungsschiene wälzgelagert geführten Wagen mit wenigstens zwei endlosen Wälzkörperkanälen mit Wälzkörpern vorgesehen, mit einem Schmiermittelkanal zur Aufnahme von den Wälzkörperkanälen zuzuführendem Schmiermittel, umfassend einen Verteilerkörper, der an einer Seite eine offene, eine Kanalhälfte des Schmiermittelkanals bildende erste Kanalstruktur aufweist, sowie ein flächiges Abdeckelement, an dem eine zweite offene, eine zweite Kanalhälfte bildende Kanalstruktur, die formschlüssig mit der ersten Kanalstruktur zusammenwirkt, sowie ein Abstreiferelement, das in der Montagestellung an der Führungsschiene berührend anliegt, vorgesehen sind.
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Erfindungsgemäß wird ein Schmiermittelverteiler vorgeschlagen, der einen Verteilerkörper umfasst, an dem an einer Seite eine erste, offene Kanalstruktur ausgebildet ist, die die eine Hälfte des Schmiermittelkanals bildet. Am Verteilerkörper wird nun zur Bildung des geschlossenen Schmiermittelkanals ein flächiges Abdeckelement aufgesetzt, an dem eine zweite, ebenfalls offene Kanalstruktur ausgebildet ist, die die zweite Kanalhälfte bildet. Diese zweite Kanalstruktur wirkt formschlüssig mit der ersten Kanalstruktur zusammen und greift in die erste Kanalstruktur ein.
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Beide Kanalstrukturen ergänzen sich folglich, der verbleibende „Restraum“ bildet den Schmiermittelkanal. Diese zweite Kanalstruktur ist an einem flächigen Abdeckelement ausgebildet, das auf entsprechend einfache Weise handzuhaben ist, so dass das Aufsetzen respektive formschlüssige Zusammenbringen der beiden Kanalstrukturen auf einfache Weise möglich ist. Hierüber erfolgt gleichzeitig auch die Abdichtung des Schmiermittelkanals, da aufgrund des formschlüssigen Zusammenwirkens beider Kanalstrukturen letztlich eine Art Labyrinthdichtung gebildet wird, bzw. sich eine hochdichte Anlage der beiden Strukturen ergibt.
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Das Abdeckelement dient jedoch nicht nur als Träger der zweiten Kanalstruktur, sondern auch gleichzeitig als Träger des Abstreiferelements, das an ihm vorgesehen ist. Wird folglich das Abdeckelement zum Schließen des Schmiermittelkanals positioniert, ist folglich auch gleichzeitig das Abstreiferelement verbaut. Dem Abdeckelement kommt folglich eine Doppelfunktion zu, nämlich einerseits die als Träger der zweiten Kanalstruktur, andererseits die als Träger des Abstreiferelements. Folglich ist im Rahmen der Herstellung und der Montage lediglich ein Bauteil zu produzieren respektive zu verbauen, anstelle bisher vorzusehender separater Dichtungen, Haltelemente, Abstreifelemente etc.
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Bevorzugt ist die zweite Kanalstruktur wie auch das Abstreifelement aus Kunststoff, wobei durch entsprechende Wahl des Kunststoffs respektive Einstellung seiner Shore-Härte eine gewisse Flexibilität erreicht werden kann, so dass sich die gewünschte Dichtheit im Bereich der Kanalstrukturen wie auch eine entsprechende Elastizität am Abstreiferelemente ergibt.
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Das Abdeckelement selbst ist bevorzugt flexibel, insbesondere ist es folien- oder membranartig ausgeführt und aus Kunststoff gefertigt, was auf einfache Weise auch das Anbringen respektive Anformen der zweiten Kanalstruktur respektive des Abstreiferelements ermöglicht bzw., sollte die Kanalstruktur und das Abstreiferelement separat aus Kunststoff gefertigt werden, die einfache Befestigung respektive das einfache Überziehen mit dem folien- oder membranartigen Abdeckelement ermöglicht. Um diese flexible Struktur in der Montagestellung zu fixieren, ist des Weiteren eine steife Abdeckplatte vorgesehen, die in der Montagestellung das flexible Abdeckelement übergreift. Zur Montage ist also folglich lediglich das flexible Abdeckelement zu positionieren und anschließend die Abdeckplatt aufzusetzen und zu befestigen, wonach der gesamte Schmiermittelverteiler komplettiert ist.
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Wie beschrieben ist bevorzugt die zweite Kanalstruktur und das Abstreiferelement aus Kunststoff. Sie können entweder bei separater Fertigung über eine Schweiß- oder Klebeverbindung am Abdeckelement, ebenfalls aus Kunststoff, angeordnet werden, oder einteilig am Abdeckelement angeformt sein, das heißt, dass das Abdeckelement letztlich als einstückiges Spritzgussteil hergestellt werden kann.
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Alternativ zur Verwendung eines flexiblen Abdeckelements, das über eine separate steife Abdeckplatte zu stabilisieren ist, ist es auch denkbar, als Abdeckelement eine steife Abdeckplatte aus Metall oder Kunststoff zu verwenden, an die die zweite Kanalstruktur und das Abstreiferelement, die aus Kunststoff sind, angeformt sind. Das heißt, dass hier an die steife Abdeckplatte die Kanalstruktur respektive das Abstreiferelement in einem separaten Arbeitsschritt angespritzt werden. In diesem Fall ist mit dem Verbauen der steifen Abdeckplatte der Schmiermittelverteiler komplettiert, zusätzliche Elemente sind nicht mehr erforderlich.
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Um seitens des Abstreiferelements ein sicheres Abstreifen schienenseitig vorhandenen Schmiermittels zu gewährleisten ist am Abstreiferelement bevorzugt im an der Führungsschiene anliegenden Bereich eine oder sind dort mehrere Dichtlippen ausgebildet. Dies ist ohne weiteres möglich, wenn das Abstreiferelement aus Kunststoff gefertigt respektive gespritzt wird, unabhängig davon, ob das Abstreiferelement nun an ein flexibles Abdeckelement oder an eine steife Abdeckplatte angespritzt respektive dort ausgeformt wird.
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In Weiterbildung der Erfindung können ein oder mehrere weitere, insbesondere stegartige und aus Kunststoff bestehende Vorsprünge an dem Abdeckelement vorgesehen sein. Diese können als zusätzliche Dichtebenen dienen oder der Stabilisierung des flexiblen Abdeckelements, oder der Ausrichtung des Abdeckelements, wenn es positioniert wird, wozu beispielsweise am Verteilerkörper eine oder mehrere entsprechende Nuten vorgesehen sind, in die ein solcher Vorsprung eingreifen kann.
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Des Weiteren können an dem Abdeckelement eine oder mehrere Durchbrechungen oder Ausnehmungen zur Aufnahme von es durchsetzenden Befestigungsschrauben, mit denen der Schmiermittelverteiler am Führungswagen festzulegen ist, oder eines Schmiernippels oder dergleichen vorgesehen sein. Je nachdem, wie großflächig das Abdeckelement ist, kann es sich bis in den Bereich, in dem z. B. die Befestigungsschrauben anzuordnen sind, erstrecken. In diesem Fall werden entsprechende Durchbrechungen oder Ausnehmungen vorgesehen.
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Der Schmiermittelverteiler selbst respektive der Verteilerkörper kann ein separates Bauteil sein, das am Kopfstück mittels der genannten Befestigungsschrauben festgelegt wird. Es ist aber auch denkbar, den Verteilerkörper als integralen Teil des Kopfstücks auszubilden, mithin also das Kopfstück dementsprechend auszulegen, dass es einen solchen Verteilerkörper respektive die offene erste Kanalstruktur bereits aufweist und entsprechend geometrisch ausgelegt und dimensioniert ist. In diesem Fall wären dann lediglich noch an diesem integralen Verteiler das Abdeckelement aufzusetzen, und gegebenenfalls die steife Abdeckplatte, sofern das Abdeckelement flexibel ist.
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Neben dem Schmiermittelverteiler selbst betrifft die Erfindung ferner eine Linearführung, umfassend eine Führungsschiene und einen auf dieser wälzgelagert geführten Führungswagen, mit wenigstens einem Schmiermittelverteiler der beschriebenen Art.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht eines Abdeckelements von der Vorderseite,
- 2 das Abdeckelement aus 1 von der Rückseite mit Darstellung der zweiten Kanalstruktur,
- 3 einen Verteilerkörper mit Darstellung der ersten Kanalstruktur,
- 4 den Verteilerkörper aus 3 mit aufgesetztem Abdeckelement aus 1,
- 5 den Verteilerkörper aus 4 mit aufgesetzter Abdeckplatte, und
- 6 eine Schnittansicht durch den in 5 gezeigten kompletten Schmiermittelverteiler entlang der Linie VI-VI.
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1 zeigt ein Abdeckelement 1, das im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Kunststoff ist und folien- oder membranartig ausgeführt ist. Es weist eine Ausnehmung 2 auf, die letztlich der Form einer Führungsschiene entspricht, längs welcher ein Wagen, an dem das Abdeckelement verbaut wird, läuft. Im Bereich der Ausnehmung 2 ist am Abdeckelement 1 ein Abstreiferelement 3, ebenfalls aus Kunststoff, angeformt, das in der Montagestellung berührend an der Führungsschiene anliegt. Das Abstreiferelement 3 weist an seiner Innenseite, siehe hierzu die Schnittansicht gemäß 6, zwei Dichtlippen 18 auf, wobei es mit zumindest einer der Dichtlippen an der Führungsschiene anliegt.
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Rückseitig ist am flexiblen Abdeckelement 1 eine zweite Kanalstruktur 4, die aus der Ebene des flächigen Abdeckelements 1 vorspringt, ausgebildet. Sie bildet eine offene Kanalhälfte 5 eines Schmiermittelkanals, der, worauf nachfolgend eingegangen wird, in Zusammenwirken mit einem Verteilerkörper ausgebildet wird.
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Auch diese zweite Kanalstruktur 4 ist aus Kunststoff, kann also am ebenfalls aus einem Kunststoff bestehenden Abdeckelement 1 ohne weiteres angeformt werden, wie auch das Abstreiferelement 3.
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Wie 2 zeigt sind am Abdeckelement 1 noch mehrere weitere, insbesondere stegartige, Vorsprünge 6 und 7 vorgesehen, die einerseits der Bildung zusätzlicher Dichtebenen, andererseits aber auch der Stabilisierung respektive Ausrichtung und Positionierung des Abdeckelements 1 dienen, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.
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Wenngleich die Möglichkeit besteht, das Abdeckelement 1 in der gezeigten Gestalt in einem einzigen Spritzvorgang herzustellen, ist es auch denkbar, die Kanalstruktur 4 wie auch das Abstreiferelement 3 in einem separaten Prozess herzustellen, wobei diese dann gegebenenfalls über Stege miteinander verbunden sind, so dass das Handling einfacher ist. In einem nächsten Schritt wäre es dann erforderlich, die Struktur 4 und das Abstreiferelement 3 mit einem entsprechenden folien- oder membranartigen Element zu überziehen, diese also daran zu befestigen, was durch Verkleben oder Verschweißen und Ähnliches erfolgen kann.
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Wie 2 ferner zeigt, sind am Abdeckelement 1 mehrere Ausnehmungen 8 oder Durchbrechungen 9 vorgesehen, die der Aufnahme von Befestigungsschrauben bzw. eines Schmiernippels dienen, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.
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3 zeigt einen Verteilerkörper 10, vorzugsweise ebenfalls ein Kunststoffbauteil. An diesem ist entweder vorspringend oder eingetieft eine erste Kanalstruktur 11 ausgebildet respektive ausgeformt, die mit der zweiten Kanalstruktur 4 des Abdeckelements 1 zusammenwirkt, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Die Form der ersten Kanalstruktur 11 entspricht der der zweiten Kanalstruktur 4, abgesehen lediglich davon, dass die zweite Kanalstruktur 4 in der Montagestellung in die erste Kanalstruktur 11 formschlüssig eingreift. Am Verteilerkörper 10 sind im gezeigten Beispiel seitliche Öffnungen 12 vorgesehen, über die es möglich ist, Schmiermittel zuzuführen, das in dem noch zu bildenden Schmiermittelkanal aufgenommen wird und der Schmierung der Wälzkörper, über die ein entsprechender Wagen wälzgelagert ist, dient.
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Zur weiteren Komplettierung des eigentlichen Schmiermittelverteilers 13, wie er komplett in 4 gezeigt ist, wird nun das Abdeckelement 1 auf den Verteilerkörper 10 aufgelegt, so dass die zweite Kanalstruktur 4 formschlüssig in die erste Kanalstruktur 11 eingreift. Das heißt, dass die vorspringenden, die Kanalstruktur 4 bildenden Rippen letztlich in die entsprechenden Eintiefungen der ersten Kanalstruktur 11 eingreifen. Hierüber wird der Schmiermittelkanal ausgebildet.
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Gleichzeitig ist natürlich auch das Abstreiferelement 3 positioniert, das einstückig am Abdeckelement 1 vorgesehen ist.
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5 zeigt schließlich den fertigen, komplettierten Schmiermittelverteiler 13. Da wie beschrieben das Abdeckelement 1 flexibel ist, ist es zur Stabilisierung erforderlich, eine steife Abdeckplatte 14 aufzusetzen, wie in 5 gezeigt. Diese übergreift das Abdeckelement 1. Das Abdeckelement 1 wird hierüber, wenn die entsprechenden Befestigungsschrauben 15 zur Befestigung des Schmiermittelverteilers 13 verschraubt sind, fest gegen den Verteilerkörper 10 gedrückt. Gezeigt ist ferner ein Schmiernippel 16, über den ebenfalls eine Schmiermittelzufuhr möglich ist.
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6 zeigt eine Schnittansicht durch einen Teil des Schmiermittelverteilers 13 aus 5. Gezeigt ist zum einen der Verteilerkörper 10 mit der an ihm ausgebildeten ersten Kanalstruktur 11. Diese springt im gezeigten Ausführungsbeispiel aus der Ebene hervor. Gezeigt ist ferner das Abdeckelement 1 mit der an ihm ausgebildeten zweiten Kanalstruktur 4, die ersichtlich in die erste Kanalstruktur 11 eingreift. Es bildet sich ein abgedichteter Schmiermittelkanal 17 aus, durch den das Schmiermittel fließen kann. Die beiden Kanalstrukturen 4 und 11 bilden eine Labyrinthdichtung, so dass eine vollständige Dichtheit gewährleistet ist, allein dadurch, dass beide Kanalstrukturen formschlüssig ineinander greifen. Insbesondere, wenn das Material, aus dem die zweite Kanalstruktur 4 gebildet ist, etwas weicher ist als das Material, aus dem die erste Kanalstruktur 11 gebildet ist, kann die Dichtwirkung noch weiter verbessert werden.
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Ferner sind, worauf einleitend schon eingegangen wurde, die Dichtlippen 18 gezeigt, die Teil des Abstreiferelements 3 sind.
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Dargestellt ist schließlich noch die steife Abdeckplatte 14, bei der es sich um eine Kunststoff- oder eine Metallplatte handeln kann.
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Wenngleich im beschriebenen Ausführungsbeispiel das Abdeckelement 1 flexible ist und folglich eine zusätzliche steife Abdeckplatte 14 erforderlich ist, wäre es denkbar, als Abdeckelement von Haus aus eine steife Abdeckplatte zu verwenden, an der die zweite Kanalstruktur 4 sowie das Abstreiferelement 3 angebracht, insbesondere, da aus Kunststoff gefertigt, angespritzt oder angeformt sind. Da ein solches Abdeckelement in sich hinreichend steif ist, ist eine separate Abdeckplatte nicht erforderlich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abdeckelement
- 2
- Ausnehmung
- 3
- Abstreiferelement
- 4
- Kanalstruktur
- 5
- Kanalhälfte
- 6
- Vorsprung
- 7
- Vorsprung
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Durchbrechung
- 10
- Verteilerkörper
- 11
- Kanalstruktur
- 12
- Öffnung
- 13
- Schmiermittelverteiler
- 14
- Abdeckplatte
- 15
- Befestigungsschrauben
- 16
- Schmiernippel
- 17
- Schmiermittelkanal
- 18
- Dichtlippen
