-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Linearwälzlager, mit einem auf einer Führungsschiene längsverschieblich angeordneten etwa u- förmigen Führungswagen, der mit seinen beiden Schenkeln die Führungsschiene umgreift.
-
Aus
DE 38 42 477 A1 ist ein Magnetfluid-Dichtungs-Aufbau bekannt geworden mit einem ringförmigen Dichtzwischenraum, der mit einem Außenraum kommuniziert, einer ringförmigen magnetisierenden Einrichtung zur Bildung eines magnetischen Feldes in dem Zwischenraum, und mit einem ferromagnetischen Fluid (A), das in dem Zwischenraum mittels des magnetischen Feldes zurückgehalten, jedoch in dem Zwischenraum drehbar bewegbar ist. Eine Zerstäubungsvermeidungseinrichtung ist vorgesehen, die in axialer Richtung außerhalb des ringförmigen Zwischenraums zur Vermeidung eines Zerstäubens des ferromagnetischen Fluids zu dem Außenraum bei der drehenden Bewegung des ferromagnetischen Fluids vorgesehen ist.
-
Aus
DE 3924434 A1 ist eine Ferrofluid-Dichtung bekannt geworden, bei der ein in radialer Richtung magnetisierter Ringmagnet an einer radialen Begrenzungsfläche einer kreisringförmig gestalteten Trägerscheibe aus polymerem Werkstoff festgelegt ist. Die Trägerscheibe besteht aus Hartkunststoff. Die axiale Länge des Ringmagneten ist kleiner als die zugehörige, radiale Erstreckung.
-
Aus
DE19841668 A1 ist ein Linearwälzlager mit einem auf einer Führungsschiene längsverschieblich angeordneten etwa u-förmigen Führungswagen bekannt geworden, der mit seinen beiden Schenkeln die Führungsschiene umgreift. Wälzkörper laufen in einem endlosen Umlaufkanal um, der einen Lastabschnitt, sowie einen Rücklaufabschnitt und zwei den Lastabschnitt mit dem Rücklaufabschnitt endlos verbindende Umlenkabschnitte aufweist. Der Lastabschnitt weist eine an dem Führungswagen sowie eine an der Führungsschiene ausgebildete Laufbahn für die Wälzkörper auf. An den freien Enden der beiden Schenkel sind Längsabstreifer angeordnet, die jeweils mit einer entlang der Führungsschiene angeordneten Dichtlippe an einer Abstreiferbahn der Führungsschiene anliegt. Mehrere Dichtlippen sind parallel zueinander angeordnet, wobei die dem freien Schenkelende zunächst liegende Dichtlippe den Lastabschnitt zur Umgebung hin abdichtet.
-
Wenn das Linearwälzlager in einer Arbeitsumgebung mit kleineren Partikeln, beispielsweise Feinstaub zum Einsatz kommt, kann eine Beeinträchtigung des Linearwälzlagers durch das ungewollte Eindringen von derartigem Feinstaub oder Flüssigkeiten in den Umlaufkanal eintreten.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Linearwälzlager nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 mit einer verbesserten Abdichtung gegenüber der Umgebung anzugeben.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Linearwälzlager gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckdienliche Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
-
Das Linearwälzlager ist mit einem auf einer Führungsschiene längsverschieblich angeordneten etwa u- förmigen Führungswagen versehen, der mit seinen beiden Schenkeln die Führungsschiene umgreift. Die beiden Schenkel sind über einen Rücken miteinander verbunden, an den üblicherweise ein zu lagerndes Maschinenteil angeschraubt werden kann.
-
Wälzkörper, insbesondere Kugeln oder Rollen, laufen in einem endlosen Umlaufkanal um, der einen Lastabschnitt, sowie einen Rücklaufabschnitt und zwei den Lastabschnitt mit dem Rücklaufabschnitt endlos verbindende Umlenkabschnitte aufweist. Der Lastabschnitt weist eine an dem Führungswagen sowie eine an der Führungsschiene ausgebildete Laufbahn für die Wälzkörper auf. Zwischen den beiden Schenkeln und der umgriffenen Führungsschiene ist ein Spalt ausgebildet. Um zu verhindern, dass Fremdstoffe im Bereich des Lastabschnitts durch diesen Spalt in den Umlaufkanal eindringen können sind an den freien Enden der beiden Schenkel Längsabstreifer angeordnet, die jeweils mit einer entlang der Führungsschiene angeordneten Dichtlippe an einer Abstreiferbahn der Führungsschiene anliegen.
-
Die Längsabstreifer weisen jeweils wenigstens eine benachbart zu der Dichtlippe und entlang der Führungsschiene angeordnete Kammer auf. Die Kammer ist zu der Abstreiferbahn der Führungsschiene hin geöffnet und enthält ein Sperrmedium zur Aufnahme von in den Führungswagen eindringende Fremdstoffe. Enthalten bedeutet, dass eine ausreichende Menge an Sperrmedium enthalten ist, um einen Film auf der Führungsschiene zu bilden. Diese Kammern können mit dem Sperrmedium gefüllt sein. Es können Nachfüllöffnungen eingerichtet sein, um beispielsweise Fett als Sperrmedium in diese Kammern nachzufüllen.
-
Denkbar ist, dass die Kammer eine Art angefederten Kolben umfasst, der das Sperrmedium in Richtung auf die Führungsschiene andrückt.
-
Das Sperrmedium kann beispielsweise ein zähes Fett sein, das in die Kammer eingebracht und darin verbleibt. Das Sperrmedium, insbesondere Fett bildet zur Führungsschiene hin einen Film. Sofern Fremdstoffe - beispielsweise Feinstaub - aus der Umgebung die Dichtlippe des Abstreifers passieren können, lagern sich diese auf dem Film oder in dem Fett in der Kammer ab und können nicht in den Umlaufkanal der Wälzkörper gelangen. Wenn der Spalt zwischen den Schenkeln und der Führungsschiene durch den Film vollständig geschlossen ist, können keine Flüssigkeiten von außen in das Innere des Führungswagens und des Umlaufkanals gelangen. Das Sperrmedium sorgt dafür, dass die Fremdstoffe, insbesondere Feinstaub in dem Sperrmedium gebunden wird. Das Binden dieser Fremdstoffe kann auf dem Film erfolgen, der durch das Sperrmedium auf der Führungsschiene gebildet wird, oder in der Kammer.
-
Als Sperrmedium kann auch ein Filz dienen, beispielsweise ölgetränkt. Alternativ eignet sich Schaumstoff oder ein anderes poröses speicherfähiges Material. Diese Filze oder anderen Materialien können austauschbar in der Kammer angeordnet sein.
-
Der Längsabstreifer kann mit einer Mehrzahl von Kammern versehen ist, die in Umfangsrichtung um die Führungsschiene herum hintereinander und achsparallel zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist eine mehrstufige Absicherung gegen das Eindringen von unerwünschten Fremdstoffen in den Lastabschnitt erreicht. Sollte beispielsweise Feinstaub die äußerste Dichtlippe des Abstreifers und die anschließende Kammer passieren können, sorgt die weitere Kammer dafür, dass dieser Feinstaub von dem Sperrmedium der weiteren Kammer gebunden wird. Eine dritte Kammer mit einem Sperrmedium kann diesen Schutz gegebenenfalls weiter erhöhen. In Umfangsrichtung um die Führungsschiene herum können diese Kammern mit dem Sperrmedium hintereinander angeordnet sein und als stufenweise arbeitender Filter arbeiten.
-
Es kann sinnvoll sein, eine Mehrzahl von Kammern vorzusehen, die entlang der Führungsschiene hintereinander angeordnet sind und sich über die Länge des Lastabschnitts des endlosen Umlaufkanals erstrecken. Das kann zweckdienlich sein, wenn der Längsabstreifer als kompakte Einheit an den Schenkel des Führungswagens aufgeclipst oder angeschraubt werden soll. In diesem Fall kann der Längsabstreifer mit Durchgangsöffnungen zur Durchführung von Befestigungsschrauben versehen sein, die zwischen den entlang der Führungsschiene hintereinander angeordneten Kammern ausgebildet sind.
-
Der Längsabstreifer kann mit einem entlang der Kammer angeordneten Steg versehen sein, der die Kammer begrenzt und mit seinem der Führungsschiene zugewandten freien Stegende mit der Führungsschiene eine Spaltdichtung oder eine berührende Dichtung bildet.
-
Vorzugsweise weist der Längsabstreifer einen Leistenkörper aus einem ersten Werkstoff mit einer angeformten Längsnut zur Aufnahme einer die Dichtlippe tragenden Dichtlippenleiste auf, sowie wenigstens eine angeformte Kammer zur Aufnahme des Sperrmediums. Der Leistenkörper ist vorzugsweise aus Kunststoff im Spritzverfahren hergestellt. Dieser Leistenköper kann beispielsweise an den Schenkel des Führungswagens angeschraubt werden. Die Dichtlippenleiste kann aus einem gegenüber dem Material des Leistenkörpers weicheren und elastischeren Material gebildet sein, vorzugsweise aus Kunststoff im Spritzverfahren. Diese Dichtlippenleiste kann austauschbar gestaltet sein. Wenn beispielsweise die Dichtlippe/n verschlissen ist / sind, kann die Dichtlippenleiste gegen eine neue Dichtlippenleiste ausgetauscht werden. Der Leistenkörper kann weiterbenutzt werden.
-
Sofern die Dichtlippenleiste gemeinsam mit dem Leistenkörper in einem Zweikomponenten-Spritzverfahren hergestellt wird, liegt eine feste Verbindung zwischen den beiden Leisten vor. Dadurch wird zuverlässig ausgeschlossen, dass Fremdstoffe zwischen die Kontaktflächen der beiden Leisten gelangt. Diese wirtschaftlich günstige Variante ermöglicht eine sehr einfache Montage des Längsabstreifers.
-
Der Leistenkörper kann an seiner der Führungsschiene zugewandten Seite eine in einer gemeinsamen Ebene liegende Leistenoberfläche aufweisen, die parallel zu der Abstreiferbahn der Führungsschiene ist, wobei die Leistenoberfläche durch die wenigstens eine Kammer sowie durch die Längsnut unterbrochen ist.
-
Die mit dem Sperrmedium gefüllten Kammern und Dichtlippen können in Umfangsrichtung um die Führungsschiene herum alternierend angeordnet sein, wobei die letzte zum freien Schenkelende hin gelegene Dichtlippe den Lastabschnitt des Umlaufkanals zur Umgebung hin abgrenzt. In anderen Worten: die in Umfangsrichtung um die Führungsschiene herum letzte Dichtlippe grenzt an die Umgebung des Führungswagens an liegt in Umfangsrichtung zwischen der Umgebung und der zunächst angeordneten Kammer. Auf diese Weise werden die größeren Partikel der Umgebung durch die Dichtlippe aufgehalten. Kleinere Partikel, die diese äußere Dichtlippe passieren können, werden in der folgenden Kammer durch das Sperrmedium gebunden.
-
Die Führungsschiene kann zu ihren beiden Längsseiten mit den Abstreiferbahnen versehen sein, die achsparallel zu den zwischen diesen Abstreiferbahnen gelegenen Laufbahnen der Führungsschiene angeordnet sind.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt 8 Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 Ein Linearwälzlager in perspektivischer Darstellung,
- 2 den Führungswagen des Linearälzlagers aus 1 in perspektivischer Darstellung,
- 3 einen Querschnitt durch das Linearwälzlager aus 1,
- 4 eine Ausschnittvergrößerung der 3,
- 5 einen Längsabstreifer des Führungswagens,
- 6 einen Querschnitt durch den Längsabstreifer aus 5,
- 7 einen modifizierten Längsabstreifer,
- 8 einen Querschnitt durch den Längsabstreifer aus 7.
-
Die 1 und 3 zeigen ein Linearwälzlager mit einem auf einer Führungsschiene 1 längsverschieblich angeordneten u-förmigen Führungswagen 2, der mit seinen beiden Schenkeln 3 die Führungsschiene 1 umgreift. Die beiden Schenkel 3 sind mittels eines Rückens 4 monolithisch miteinander verbunden. Durch Rollen 5 gebildete Wälzkörper 6 laufen in bekannter Weise in einem endlosen Umlaufkanal 7 um. Der Umlaufkanal 7 weist einen Lastabschnitt 8, sowie einen Rücklaufabschnitt 9 und zwei den Lastabschnitt 8 mit dem Rücklaufabschnitt 9 endlos verbindende Umlenkabschnitte (nicht abgebildet) auf. Die Umlenkabschnitte sind in Kopfstücken 10 des Führungswagens 2 eingerichtet, die stirnseitig an einen Tragkörper 11 des Führungswagens 2 angeschraubt sind. Der Lastabschnitt 8 weist eine an dem Führungswagen 2 sowie eine an der Führungsschiene 1 ausgebildete Laufbahn 12, 13 für die Rollen 5 auf.
-
An den freien Enden der beiden Schenkel 3 sind Längsabstreifer 14 angeordnet, deren axiale Enden jeweils in eines der Kopfstücke 10 des Führungswagens 2 eingreifen. 3 zeigt zu beiden Seiten der Führungsschiene 1 je einen Längsabstreifer 14 im Querschnitt, der in der perspektivischen Darstellung des Führungswagens 2 in 2 über seine vollständige axiale Erstreckung zu erkennen ist. Der Längsabstreifer erstreckt sich in axialer Richtung über die Länge des Tragkörpers 11 des Führungswagens 2 und arbeitet mit einer an der Führungsschiene 1 ausgebildeten Abstreiferbahn 15 zusammen. Die Lastabschnitte 8 der Umlaufkanäle 7 sind zwischen den beiden Längsabstreifern 14 angeordnet und somit vor dem Eindringen von Fremdstoffen aus der Umgebung des Linearwälzlagers geschützt.
-
Die Ausschnittvergrößerung gemäß 4 zeigt deutlich den Längsabstreifer 14, der in den 5 und 6 getrennt vom Führungswagen 2 abgebildet ist und nachstehend näher erläutert wird.
-
Der Längsabstreifer 14 weist einen Leistenkörper 16 aus einem ersten härteren Kunststoff mit einer angeformten Längsnut 17 zur Aufnahme einer Dichtlippenleiste 18 auf, die aus einem zweiten weicheren Kunststoff gebildet ist. Die Dichtlippenleiste 18 weist zwei parallel zueinander angeordnete Dichtlippen 19 auf, die sich entlang der Führungsschiene 1 erstrecken und an der Abstreiferbahn 15 des Führungswagens 2 anliegen.
-
Der Längsabstreifer 14 weist ferner drei parallel zueinander angeordnete Kammern 20 auf, die an den Leistenkörper 16 angeformt sind und mit einem Sperrmedium 21 - hier einem Fett 22 - gefüllt sind. Das Fett 22 bildet auf der Führungsschiene 1 einen Film, der beispielsweise Feinstaub daran hindert, in den Umlaufkanal 7 zu gelangen. Die Kammern 20 erstrecken sich entlang der Führungsschiene 1 und sind zu der Abstreiferbahn 15 der Führungsschiene 1 hin geöffnet.
-
5 zeigt deutlich die parallele Anordnung der längserstreckten Kammern 20. Der Leistenkörper 16 weist mittig eine Durchgangsöffnung 29 zur Halterung des Längsabstreifers 14 an dem Führungswagen 2. Die Durchgangsöffnung 29 unterbricht die Kammern in ihrer Längserstreckung, so dass jeweils zwei axial hintereinander angeordnete Kammern 20 gebildet sind, die miteinander in einer gemeinsamen Flucht sind.
-
Der Längsabstreifer 14 weist mehrere entlang der Kammern 20 angeordneten Stege 23 auf, die die Kammern 20 begrenzen und die mit ihren der Führungsschiene 1 zugewandten freien Stegenden mit der Führungsschiene 1 eine Spaltdichtung oder eine berührende Dichtung bilden können.
-
Der Leistenkörper 14 ist an seiner der Führungsschiene 1 zugewandten Seite mit einer in einer gemeinsamen Ebene „E“ liegende Leistenoberfläche 24 versehen, die parallel zu der Abstreiferbahn 15 der Führungsschiene 1 angeordnet und durch die Kammern 20 sowie durch die Längsnut 17 unterbrochen ist.
-
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Dichtlippenleiste 18 mit dem Leistenkörper 16 in einem Zweikomponenten-Spritzverfahren hergestellt.
-
Das Ausführungsbeispiel gemäß den 7 und 8 unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich durch einen modifizierten Längsabstreifer 14, der eine modifizierte Anordnung von Kammern 25 zur Aufnahme des Sperrmediums aufweist. Anders als in dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel ist hier eine mit Dichtlippen 26 versehene Dichtlippenleiste 27 in eine Längsnut 28 des Leistenkörpers 16 eingesetzt und formschlüssig gehalten. In dieser Ausführung kann die Dichtlippenleiste 27 ausgetauscht werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Führungsschiene
- 2
- Führungswagen
- 3
- Schenkel
- 4
- Rücken
- 5
- Rolle
- 6
- Wälzkörper
- 7
- Umlaufkanal
- 8
- Lastabschnitt
- 9
- Rücklaufabschnitt
- 10
- Kopfstück
- 11
- Tragkörper
- 12
- Laufbahn
- 13
- Laufbahn
- 14
- Längsabstreifer
- 15
- Abstreiferbahn
- 16
- Leistenköper
- 17
- Längsnut
- 18
- Dichtlippenleiste
- 19
- Dichtlippe
- 20
- Kammer
- 21
- Sperrmedium
- 22
- Fett
- 23
- Steg
- 24
- Leistenoberfläche
- 25
- Kammer
- 26
- Dichtlippe
- 27
- Dichtlippenleiste
- 28
- Längsnut
- 29
- Durchgangsöffnung
