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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Kopfstück für einen an einer Führungsschiene wälzgelagert geführten Wagen mit wenigstens zwei endlosen Wälzkörperkanälen mit Wälzkörpern, mit einem Kopfstückkörper und wenigstens einem Schmiermittelkanal.
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Hintergrund der Erfindung
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Linearführungen oder Linearwälzlager kommen, in den 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 dieser 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 dem die Wälzkörper zurückgeführt werden, besteht. 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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Die Wälzlagerung respektive die Wälzkörper bedürfen einer entsprechenden Schmierung, um die Funktionssicherheit zu gewährleisten. Hierzu wird üblicherweise ein entsprechender Schmiermittekanal vorgesehen, wozu oft ein entsprechender Schmiermittelverteiler, also ein separates Bauteil, verwendet wird. Seine Aufgabe ist es, Schmiermittel bereitzustellen, das über eine geeignete Kanalführung den Wälzkörpern zugeführt wird. Bekannt ist es auch, den Schmiermittelkanal direkt am Kopfstück auszubilden, wozu dieses aus zwei Teilen besteht. Am einen Kopfstückteil ist eine offene erste Kanalstruktur ausgebildet, an dem zweiten Kopfstückteil, das formschlüssig auf das erste aufgesetzt wird, eine offene zweite Kanalstruktur. Beide Kanalstrukturen ergänzen einander. Zur Verbindung werden die beiden Kopfstückteile miteinander verschweißt, so dass sich einerseits eine feste Verbindung beider ergibt, andererseits aber auch gleichzeitig eine Abdichtung des Schmiermittelkanals, nachdem im Rahmen des Verschweißens auch die beiden Kanalstrukturen fest miteinander verbunden werden. Beide Ausgestaltungen sind relativ aufwendig. Kommt ein separater Schmiermittelverteiler zum Einsatz, so ist dieser als separates Bauteil herzustellen und zu montieren, wobei natürlich noch entsprechende Haltemittel in Form von Abdeckplatten, Verbindungsschrauben etc. vorzusehen sind. Ist das Kopfstück zweiteilig ausgeführt und werden seine Einzelteile miteinander verschweißt, so stellt dieses Verschweißen einen sehr aufwendigen und kostenintensiven Arbeitsschritt dar.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Kopfstück anzugeben, das demgegenüber einfacher aufgebaut ist.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kopfstück der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass an einer Seite des Kopfstückkörpers eine offene Kanalstruktur, die einen Teil des Schmiermittelkanals bildet, vorgesehen ist, die über jeweils einen Verbindungsabschnitt mit am Kopfstückkörper angeordneten oder diesem zugeordneten Umlenkschalen verbunden ist, und dass eine die Kanalstruktur zum Schließen des Schmiermittelkanals übergreifende Abdeckplatte vorgesehen ist, wobei zwischen Abdeckplatte und Kopfstück eine entlang der Kanalstruktur verlaufende Dichtung verpresst ist.
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Das erfindungsgemäße Kopfstück ist, was seinen Grundaufbau insbesondere zur Realisierung eines dichten Schmiermittelkanals angeht, lediglich dreiteilig ausgeführt. Es besteht aus dem Kopfstückkörper, einer in ihrer Geometrie spezifisch ausgeführten Dichtung sowie einer Abdeckplatte. Am Kopfstückkörper ist an einer Seite eine offene Kanalstruktur ausgeführt, die einen Teil des Schmiermittelkanals bildet bzw. dessen Geometrie definiert. Die Kanalstruktur kann durch eine entsprechende nutförmige Eintiefung realisiert sein, alternativ können auch entsprechende, aus der Körperfläche vorspringende Randstege vorgesehen sein, die die Kanalnut definieren. Die Dichtung, die als entsprechend schmale Dichtschnur oder Ähnliches ausgeführt ist, vorzugsweise aus Kunststoff, ist in ihrer Form der Kanalstruktur entsprechend ausgelegt, sie wird bevorzugt als Kunststoffformteil mit aufgeprägter Form hergestellt. Schließlich ist noch eine Abdeckplatte vorgesehen, die eine quasi ebene Anlagefläche aufweist. Die Abdeckplatte dient letztlich dazu, die Dichtung in ihrer Position zu fixieren und den Schmiermittelkanalabschluss zu bilden. In der Montagestellung wird die Dichtung zwischen dem Kopfstückkörper und der Abdeckplatte verpresst, so dass der gesamte Schmiermittelkanal komplett abgedichtet ist. Selbstverständlich ist der Schmiermittelkanal über entsprechende Zugangsöffnungen mit Schmiermittel, vorzugsweise Öl, befüllbar, welche Zugangsöffnungen nach Befüllen entsprechend verschlossen werden. Über entsprechende Kanalabschnitte kommuniziert der Schmiermittelkanal mit den entsprechenden Umlenkschalen, die die Wälzkörperkanäle abschließen und die Wälzkörper umlenken. Diese Umlenkschalen können als zusätzliche Bauteile am Kopfstück angeordnet werden, sie können aber auch integral am Kopfstück, ebenfalls aus Kunststoff, angeformt werden.
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Das erfindungsgemäße Kopfstück ist in seiner Konzeption sehr einfach ausgeführt. Denn letztlich ist formtechnisch als komplexeres Bauteil lediglich der Kopfstückkörper herzustellen, an dem die offene Kanalstruktur und die entsprechenden Kanalabschnitte ausgebildet werden. Die Dichtung kann als einfaches Kunststoffformteil gespritzt werden, die Abdeckplatte selbst ist lediglich in ihrer Randgeometrie entsprechend herauszuarbeiten, ansonsten sind an die Abdeckplatte letztlich keine besonderen geometrischen Anforderungen gestellt. Die Montage erfolgt ebenfalls entsprechend einfach, es ist lediglich die Dichtung am Kopfstück entsprechend zu positionieren, wonach die Abdeckplatte angesetzt wird. Der gesamte Verbund wird über entsprechende Verbindungsschrauben fixiert, die letztlich dazu dienen, das Kopfstück am Wagenkörper zu verschrauben. Hierbei wird die Abdeckplatte fest gegen den Kopfstückkörper gezogen, so dass die Dichtung verpresst wird.
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Zur Anordnung der Dichtung am Kopfstückkörper kann dort zweckmäßigerweise eine entlang der Kanalstruktur verlaufende Nut, in der die Dichtung aufgenommen ist, vorgesehen sein. Der Querschnitt der Nut richtet sich bevorzugt nach dem Querschnitt der Dichtung. Kommt beispielsweise eine Dichtung mit O-förmigem Profil zum Einsatz, so ist die Nut entsprechend C-förmig im Querschnitt.
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Alternativ zur Verwendung einer separaten Dichtung sieht eine zweckmäßige Erfindungsalternativ vor, die Dichtung auch direkt an dem Kunststoffkörper oder der Abdeckplatte anzuformen. Dies ist ohne Weiteres in einem 2 K-Formvorgang möglich, nachdem der Kopfstückkörper üblicherweise ebenfalls ein Kunststoffbauteil ist. D. h., dass während dieses gemeinsamen Herstellschrittes die Dichtung direkt am Kopfstückkörper, entlang der Kanalstruktur, angespritzt wird, derart, dass sie aus der Ebene hervorsteht, so dass die Abdeckplatte an ihr angreifen und sie verpressen kann. Umgekehrt könnte die Dichtung auch an der Abdeckplatte angeformt werden. Die Abdeckplatte ist eine hinreichend steife Platte aus Metall oder Kunststoff, auch hier ist es ohne Weiteres möglich, die Dichtung in einem entsprechenden Spritzschritt fest anzuformen. Im Rahmen dieser Erfindungsausgestaltung wären folglich nur zwei Bauteile handzuhaben, nämlich der Kunststoffkörper und die Abdeckplatte, die Dichtung selbst wäre entweder am Kunststoffkörper oder der Abdeckplatte fest angeordnet. Sie ist selbstverständlich aus einem deutlich weicheren Kunststoff als der Kopfstückkörper und die Abdeckplatte, sofern diese aus Kunststoff ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist zweckmäßigerweise ein Abstreifelement vorgesehen, das dazu dient, an der Führungsschiene haftendes Schmiermittel abzustreifen. Auch hier sind zwei unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar. Nach einer ersten Ausführungsalternativ kann das Abstreifelement in eine am Kopfstückkörper ausgebildete, formkompatible Ausnehmung eingesetzt und ebenfalls zwischen dem Kopfstückkörper und der Abdeckplatte verpresst sein. Das Abstreifelement ist also ein separates Bauteil, das in eine entsprechende Ausnehmung am Kopfstückkörper eingesetzt wird. Es ist derart bemessen, dass es ebenfalls etwas aus der Ebene hervorsteht, so dass die Abdeckplatte an ihm angreifen und beim Festschrauben verpressen kann. Eine Alternative hierzu sieht vor, das Abstreifelement direkt an dem Kopfstückkörper oder der Abdeckplatte anzuformen. Das Abstreifelement ist bevorzugt wiederum aus einem etwas weicheren Kunststoff, insbesondere im Bereich seines Abstreifabschnitts, der über entsprechende Abstreiflippen realisiert werden kann. Es ist ohne Weiteres möglich, dieses Abstreifelement direkt am Kopfstückkörper oder der Abdeckplatte mit einem entsprechenden Spritzverfahren anzuformen.
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Zur Fixierung der Abdeckplatte sind am Kopfstückkörper bevorzugt eine oder mehrere Einsteckdurchbrechungen, in die die Abdeckplatte mit einem oder mehreren entsprechenden Einsteckvorsprüngen eingreift, wobei ferner an der Abdeckplatte wenigstens zwei Durchbrechungen zur Aufnahme von der Verbindung des Kopfstücks mit dem Wagen dienenden Befestigungsschraube vorgesehen sind. Zum Ansehen der Abdeckplatte werden folglich die Einsteckvorsprünge in die entsprechenden Einsteckdurchbrechungen, die vornehmlich am oberen Rand der Abdeckplatte respektive des Kopfstückkörpers vorgesehen sind, eingesteckt, wonach die Abdeckplatte aufgelegt und über die wenigstens zwei Verbindungsschrauben beim Anschrauben am Wagenkörper fixiert wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Kopfstücks;
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2 eine Ansicht des Kopfstückkörpers mit eingesetzter Dichtung;
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3 das komplettierte erfindungsgemäße Kopfstück.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung der Bauteile eines erfindungsgemäßen Kopfstücks 1, umfassend einen Kopfstückkörper 2 aus Kunststoff, eine separate Dichtung 3, ein separates Abstreiferelement 4 sowie eine Abdeckplatte 5. Letztere ist aus Metall oder Kunststoff und hinreichend steif.
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Der Kapfstückkörper 2 weist eine offene Kanalkontur 5 auf, die letztlich einen Schmiermittelkanal 7 definiert respektive begrenzt, in dem Schmiermittel, beispielsweise Öl, aufgenommen ist, das zur Schmierung der hier nicht gezeigten Wälzkörper dient. Es sind mehrere Zuführöffnungen 8, 9, 10 vorgesehen, über die es möglich ist, dem Schmiermittelkanal 7 Schmiermittel zuzuführen, wobei die entsprechenden Zuführöffnungen natürlich nach Befüllen über entsprechende Schrauben 11 oder einen Schmiernippel 12 (siehe 3) geschlossen werden.
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Im Schmiermittelkanal sind, siehe hierzu 2, insgesamt vier Verbindungsabschnitte 13 in Form kurzer Kanalabschnitte vorgesehen, die zur gegenüberliegenden Körperseite führen, an welcher entsprechende Befestigungsaufnahmen oder Ähnliches für hier nicht näher gezeigte Umlenkschalen, die die Wälzkörperumlenkung vornehmen, vorgesehen sind, sofern die Umlenkschalen nicht unmittelbar an den Kopfstückkörper 2 angespritzt werden. Über diese Verbindungsabschnitte 13 ist ein Schmiermitteldurchtritt vom Schmiermittelkanal 7 zu den Umlenkschalen und damit zu den Wälzkörpern möglich.
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Die Kanalkontur 6 ist im gezeigten Beispiel über einen umlaufenden, vorspringenden Steg 14 realisiert, an dessen Oberseite eine im Querschnitt C-förmige, offene Nut 15 vorgesehen ist, die der Aufnahme der O-Dichtung 3 dient. Eine solche Nut 15 ist auch im Bereich der Zuführöffnung 10 vorgesehen, in die der Schmiernippel 12 eingeschraubt wird, so dass auch dort ein Dichtelement eingebracht werden kann.
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2 zeigt den Kopfstückkörper 2 mit der in die Nut 15 eingelegten Dichtung 3. Die Dichtung 3 besteht im gezeigten Beispiel aus zwei Teilen, nämlich zum einen der eigentlichen Kanaldichtung 3a, die komplett entlang der Kanalstruktur 6 verläuft, sowie der Dichtung 3b, die der Zuführöffnung 10 zugeordnet ist.
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Am Kopfstückkörper 2 ist des Weiteren eine formkompatible Aufnahme 22 für das Abstreifelement 4 vorgesehen, das nach dem Einlegen der Dichtung in die Ausnehmung 22 eingesetzt wird.
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Anschließend ist es lediglich noch erforderlich, die steife Abdeckplatte 5 zu positionieren. Die Abdeckplatte 5 weist an ihrer oberen Kante zwei Einsteckvorsprünge 16 auf. An dem Kopfstückkörper 2 sind an einem oberen Randsteg 17 zwei Einsteckdurchbrechungen 18 ausgebildet. Zum Positionieren der Abdeckplatte 5 werden nun die Einsteckvorsprünge 16 in die Einsteckdurchbrechungen 18 eingesteckt, wonach die Abdeckplatte 5 aufgelegt wird. Hierbei kontaktiert sie zunächst die Dichtung 3. Wird nun die Abdeckplatte 5 fest auf den Kopfstückkörper 2 gedrückt, was dann erfolgt, wenn das gesamte Kopfstück 1 über die Verbindungsschrauben 21 am nicht näher gezeigten Wagenkörper festgeschraubt wird, respektive wenn auch der Schmiernippel 12 verschraubt wird, so wird die Dichtung 3 fest zwischen Kopfstückkörper 2 und Abdeckplatte 5, die an ihrer zum Kopfstückkörper 2 weisenden Seite ebenflächig ist, verpresst, so dass der gesamte Schmiermittelkanal 7 komplett abgedichtet ist. Zur Aufnahme der Verbindungsschrauben 21 sind an der Abdeckplatte entsprechende Ausnehmungen 19 vorgesehen, wie natürlich auch am Kopfstückkörper 2 zwei Schraubendurchbrechungen 20 ausgebildet sind.
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Während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel vier Einzelteile zum Einsatz kommen, wäre es denkbar, die Dichtung 3 beispielsweise direkt am Kopfstückkörper 2 anzuformen, diese also als integrales, einstückiges Teil am Kopfstückkörper 2 auszubilden. Dies ist ohne Weiteres in einem 2 K-Spritzgang möglich. Sie wäre dann also nicht mehr als separates Bauteil herzustellen respektive handzuhaben. Gleichermaßen wäre es denkbar, das Abstreifelement 4 als integrales Teil der Abdeckplatte 5 auszuführen, nachdem auch das Abstreiferelement 4 aus Kunststoff ist, so dass es ohne Weiteres an der metallenen oder ebenfalls aus Kunststoff gefertigten Abdeckplatte 5 angeformt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kopfstück
- 2
- Kopfstückkörper
- 3
- Dichtung
- 3a
- Kanalabdichtung
- 3b
- Dichtung b
- 4
- Abstreifelement
- 5
- Abdeckplatte
- 6
- Kanalkontur
- 7
- Schmiermittelkanal
- 8
- Zuführöffnung
- 9
- Zuführöffnung
- 10
- Zuführöffnung
- 11
- Schraube
- 12
- Schmiernippel
- 13
- Verbindungsabschnitt
- 14
- Steg
- 15
- Nut
- 16
- Einsteckvorsprung
- 17
- Randsteg
- 18
- Einsteckdurchbrechung
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Schraubdurchbrechung
- 21
- Verbindungsschraube
- 22
- Aufnahme
