DE4223499C2 - Wälzlager für eine geradlinige Bewegung - Google Patents
Wälzlager für eine geradlinige BewegungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wälzlagereinheit für eine geradlinige
Bewegung eines Tragkörpers entlang einer Führungseinheit, bestehend
aus wenigstens einer Reihe von umlaufenden Wälzkörpern, die sich in
ihrer Lastzone einerseits an einer Laufbahn der Führungseinheit und
andererseits an einem Laufbahnabschnitt des Tragkörpers abstützen,
wobei in dem Tragkörper für jede Reihe der umlaufenden Wälzkörper ein
Rücklaufkanal vorgesehen ist und mit einer Dichtung, die am Tragkörper
befestigt ist und mit ihrer Dichtfläche an einem ebenen Oberflächen
abschnitt der Führungseinheit gleitet.
Eine derartige Wälzlagereinheit ist aus der DE-PS 33 04 783 vorbe
kannt.
Diese zeigt ebenfalls ein Wälzlager für geradlinige Bewegungen, beste
hend aus einer Führungsschiene, auf der längsbeweglich über vier
Reihen von X-förmig angeordneten und umlaufenden Wälzkörpern ein
Tragkörper angeordnet ist. Auf jeder Unterseite eines Schenkels des
die Führungsschiene umgreifenden Tragkörpers ist längs zur Bewegungs
richtung eine Abstreifvorrichtung für Staub und/oder Fremdkörper
vorgesehen.
Als weitere Maßnahme zur Verhinderung des Eindringens von Staub und
Fremdkörpern sind quer zur Bewegungsrichtung am jeweiligen Kopfstück
angeordnete "Enddichtungen" vorgesehen.
Durch beide obengenannten Maßnahmen ist im eigentlichen Sinne kein
Abstreifen der unerwünschten Verunreinigungen gewährleistet. "Ab
streifvorrichtung" und "Enddichtung" sind nur als Abdeckungen zu
sehen. Es kann nicht ausgeschlossen werden, insbesondere bei einer
Anhäufung obengenannter Verschmutzungen, daß gewisse Partikel in die
Linearführung gelangen und so eine leichtgängige Geradbewegung er
schweren, bzw. zum vorzeitigen Funktionsverlust des Wälzlagers führen.
Weiterhin ist festzustellen, daß relativ viel Schmierstoff durch die
ungenügende Abdichtung verbraucht wird, bzw. wird eine relativ große
Menge an Schmierstoff benötigt, um die ständigen Verunreinigungen von
dem obengenannten gattungsbildenden Wälzlager fernzuhalten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wälzlagereinheit
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die aufgezeigten
Nachteile beseitigt sind und bei der insbesondere die Führungseinheit
besser von Verunreinigungen abgestreift und möglichst viel Schmier
stoff im Wälzlager gehalten ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem Kennzeichnungsteil des
Anspruches 1 dadurch gelöst, daß die Dichtung an Längsseiten des
Tragkörpers, ausgehend von der Quermittelebene des Tragkörpers, ge
krümmt oder unter einem Winkel zur Längsmittelebene verläuft und/oder
das die Dichtung im stirnseitigen Bereich des Tragkörpers, ausgehend
von der Längsmittelebene, gekrümmt oder unter einem Winkel verläuft.
Durch diese Ausbildung, das heißt, durch ein Schrägstellen der Dich
tung zur Bewegungsebene, wird der sogenannte Schneepflugeffekt ausge
nutzt. Somit werden vorteilhaft die Schmutzpartikel von der Führungs
schiene bzw. deren Laufbahnen herabgeschoben. Dies gilt für beide
Bewegungsrichtungen der erfindungsgemäßen Wälzlagereinheit.
In Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 2 vorgeschlagen, daß
die Dichtung ein Einfach- oder Doppellippenprofil aufweist, und aus
einem elastischen und/oder elastomeren Material gebildet ist.
Die Wahl zwischen Einfach- und Doppellippenprofil richtet sich nach
dem Anwendungsfall, das heißt, nach dem Grad der zu erwartenden Ver
schmutzung der Führungseinheit, wobei die vorteilhaften Wirkungen
dieser Dichtlippen der Fachwelt hinreichend bekannt sind.
Aus Anspruch 3 geht hervor, daß die Dichtung im wesentlichen ovalför
mig ausgebildet ist.
Durch die ovalförmige und somit geschlossene Ausbildung der Dichtung
gelingt es hervorragend, die Verunreinigungen von der Führungseinheit
fernzuhalten. Die Dichtung dient gleichzeitig dazu, einem unerwünsch
ten Verlust von Schmierstoff aus der von ihr eingeschlossenen Wälz
lagerung gegenüber der Führungseinheit vorzubeugen.
Ein alternativer Vorschlag zu dem in Anspruch 3 aufgezeigten, ist in
Anspruch 4 beschrieben. Diesem ist zu entnehmen, daß die Dichtung
vieleckförmig, insbesondere achteckig ausgebildet ist, wobei die
Grundgeometrie die eines Rechteckes mit Längsseiten in etwa parallel
zur Bewegungsrichtung ist.
Es treten die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie vorherig beschrie
ben ein. Denkbar sind auch weitere geometrische Grundformen der Dich
tung, jedoch muß gewährleistet sein, daß ein Großteil des sich längs
zur Bewegungsebene erstreckenden Teiles der Dichtung einen schrägen
bzw. gekrümmten Verlauf zu dieser Bewegungsebene aufweist.
Nach Anspruch 5 ist es vorgesehen, daß der sich längs zu Bewegungs
ebene der Wälzlagereinheit erstreckende Abschnitt der Dichtung jeder
Seite der Führungseinheit im Längsschnitt gesehen V-förmig ausgebildet
ist.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist ein sehr guter Schnee
pflugeffekt des sich längs zur Bewegungsrichtung des Lagers erstrec
kenden Abschnittes der Dichtung zu erwarten.
Die Merkmale der Erfindung betreffen nicht nur das Gebiet der Wälz
lager für Linearführungen. Denkbar sind auch andere Anwendungsfälle,
auch bei Lagerungen mit gekrümmten Oberflächenabschnitten, beispiels
weise für Kugeln, bei denen es gilt, bei sich relativ zueinander
bewegenden Teilen eine Dicht- und Abstreifwirkung mit einfachen Mit
teln zu erzielen.
Die Erfindung ist nicht nur auf ihre Anspruchsmerkmale beschränkt.
Denkbar sind auch Kombinationen der Anspruchsmerkmale, und Kombinatio
nen der Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zum
Ausgestaltungsbeispiel Offenbarten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Unteransicht eines Rollenumlaufschuhs mit ovalför
mig ausgebildeter Dichtung,
Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine Unteransicht eines Rollenumlaufschuhs mit vieleck
förmig ausgebildeter Dichtung,
Fig. 4 eine Unteransicht einer Rollenumlaufeinheit,
Fig. 5 eine Schnittansicht nach der Linie V-V der Fig. 4,
Fig. 6 eine Unteransicht einer Kugelumlaufeinheit,
Fig. 7 eine Schnittansicht nach der Linie VII-VII der Fig. 6
und
Fig. 8 die Einzelheit z in vergrößertem Maßstab aus Fig. 7.
Fig. 1 zeigt eine Unteransicht einer erfindungsgemäßen Wälzlager
einheit 1, die hier als Rollenumlaufschuh 2 mit ovalförmiger Dichtung
3 ausgebildet ist. Die Dichtung 3 besitzt Doppellippenprofil 4. Es
könnte beispielsweise auch vorgesehen sein, als Dichtung 3 einen
einfachen O-Ring zu verwenden, der in die ovale Form gedrückt ist.
Der Rollenumlaufschuh 2 besteht weiter aus einem Tragkörper 5. In
einer Unterseite 6 des Rollenumlaufschuhes 2 ist eine Aussparung 7
vorgesehen, in welcher die Dichtung 3 befestigt ist (siehe Fig. 2).
Die Unterseite 6 überragen um einen kleinen Betrag längs zur Bewe
gungsrichtung angeordnete und aneinander gereihte zylindrische Wälz
körper 8. Diese Wälzkörper 8 sind in einem Kanal 9, der sich ebenfalls
längs zur Bewegungsebene erstreckt, geführt.
Die Dichtung 3 an der Unterseite 6 des Rollenumlaufschuhes 2 um
schließt in diesem Fall die Wälzkörper 8 vollständig.
Die Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig.
1. Die Wälzkörper 8 werden über einen Rücklaufkanal 10 umgelenkt. Der
Rollenumlaufschuh 2 ist mit seiner Unterseite 6 über die Wälzkörper 8
auf einer nicht näher bezeichneten Führungseinheit 14 längsverschieb
lich gelagert.
Wird nun, wie den hier beschriebenen Figuren zu entnehmen, der Rollen
umlaufschuh 2 auf obengenannter Führungseinheit längs zur Bewegungs
ebene verschoben, gleiten unerwünschte Verunreinigungen an der äußeren
Lippe 4 der Dichtung 3 ab und werden somit schneepflugähnlich aus der
Bewegungsebene entfernt. Über die innere Lippe 4 besteht die Möglich
keit, den verwendeten Schmierstoff innerhalb des Wälzlagers 1 zu
halten, das heißt, innerhalb der inneren Lippe 4. Somit kann der
Rollenumlaufschuh 2 mit geringsten Nachschmiermengen betrieben werden.
Die Fig. 3 zeigt eine Unteransicht eines Rollenumlaufschuhes 2 mit
vieleckförmig ausgebildeter Dichtung 11. Der wesentliche Aufbau und
die Wirkungsweise stimmen mit dem in den vorherig beschriebenen Figu
ren überein. Wichtig ist, daß die sich im wesentlichen längs zur Bewe
gungsebene erstreckenden Abschnitte 12 der Dichtung 11 um einen gewis
sen Winkel oder mit einem gekrümmten Verlauf zur Bewegungsebene an
geordnet sind, damit der gewünschte Schneepflugeffekt erzielt wird.
Die Fig. 4 und 5 zeigen in einer Unteransicht und in einer Schnitt
ansicht eine Rollenumlaufeinheit 13 mit der erfindungsgemäßen Dichtung
3.
Die Rollenumlaufeinheit 13 besteht aus einem Tragkörper 5 und einer
Führungseinheit 14. Der Tragkörper 5 beinhaltet vier Reihen von um
laufenden Wälzkörpern 8. Je eine Reihe der Wälzkörper 8 stützt sich an
einer Laufbahn 15 der Führungseinheit 14 ab und wird über Rücklaufka
näle 16 umgelenkt. In einer Unterseite 17 des Tragkörpers 5 sind in
Nuten 18 Dichtungen 3, versehen mit einem Doppellippenprofil 4, an
geordnet. Die Dichtung 3 mit den Doppellippen 4 ist längs zur Bewe
gungsrichtung des Wälzlagers 1 an jeder Seite der Führungseinheit 14
in Längsrichtung gesehen V-förmig angeordnet (siehe Fig. 4), wobei
die Doppellippen 4 sich auf einer Laufbahn 15 der Führungseinheit 14
abstützen. Durch diese Ausbildung gelingt es ebenfalls, wie in den
vorherigen Figuren aufgezeigt, vorteilhaft, unerwünschte Verunreini
gungen vom Inneren des Wälzlagers 1 fernzuhalten, sowie mit minimal
sten Nachschmiermengen zu arbeiten.
Zur Erhöhung der Abstreif- und Dichtwirkung der Dichtung 3 kann es
auch vorgesehen sein, mehrere, sich längs zur Bewegungsrichtung er
streckende Dichtungen 3 für jede Seite des Tragkörpers 5 vorzusehen.
Aus den Fig. 6 und 7 kann der Fachmann sich eine Kugelumlaufeinheit
19 mit ähnlichem Aufbau und ähnlicher Wirkungsweise wie die vorherig
beschriebene Rollenumlaufeinheit 13 entnehmen. Als Wälzkörper 8 sind
in diesem Falle Kugeln vorgesehen.
Im Unterschied zu den vorherig gezeigten Lösungen, ist die Dichtung 3
an einer der Auflagefläche 20 der Führungseinheit 14 gegenüberliegen
den Seite 21 des Tragkörpers 5 befestigt. Die Doppellippen 4 weisen in
Richtung der Auflagefläche 20 und sind somit mit dieser in Berührung.
Die Dichtungen 3 jeder Seite des Tragkörpers 5 gehen in Richtung der
Quermittelebene des Tragkörpers 5 aufeinander zu, berühren sich jedoch
nicht. Dies führt bei einer Linearbewegung des Tragkörpers 5 auf der
Führungseinheit 14 dazu, daß die auf der Auflagefläche 20 der Füh
rungseinheit 14 befindlichen Verunreinigungen schneepflugartig zur
Mitte der Auflagefläche 20 zusammengeschoben und so von den Wälzkör
pern 8 ferngehalten sind.
Die Fig. 8 zeigt die Einzelheit z gemäß Fig. 7. Zu erkennen ist, daß
die Dichtung 3 mit Doppellippenprofil 4 versehen ist und in Richtung
zur Quermittelebene des Tragkörpers 14 (siehe Fig. 6) schräg ver
läuft.
Bei allen hier gezeigten Lösungen sind auch Kombinationen der aufge
führten Dichtungen 3 denkbar, das heißt beispielsweise, eine Dichtung
3 ist an der Auflagefläche 20 vorgesehen und die andere kann sich
gleichzeitig an der Unterseite 6 des Tragkörpers 5 befinden.
1
Wälzlagereinheit
2
Rollenumlaufschuh
3
Dichtung
4
Dichtlippen
5
Tragkörper
6
Unterseite
7
Aussparung
8
Wälzkörper
9
Kanal
10
Rücklaufkanal
11
Dichtung
12
Abschnitte, Längsseite
13
Rollenumlaufeinheit
14
Führungseinheit
15
Laufbahn
16
Rücklaufkanal
17
Unterseite
18
Nut
19
Kugelumlaufeinheit
20
Auflagefläche
21
Seite
22
Dichtfläche
23
Oberflächenabschnitt
24
Längsseite
25
Stirnseite
Claims (5)
1. Wälzlagereinheit (1) für eine geradlinige Bewegung eines Tragkör
pers (5) entlang einer Führungseinheit (14), bestehend aus wenigstens
einer Reihe von umlaufenden Wälzkörpern (8), die sich in ihrer Lastzo
ne einerseits an einer Laufbahn (15) der Führungseinheit (14) und
andererseits an einem Laufbahnabschnitt des Tragkörpers (5) abstützen,
wobei in dem Tragkörper (5) für jede Reihe der umlaufenden Wälzkörper
(8) ein Rücklaufkanal (10) vorgesehen ist und mit einer Dichtung (3),
die am Tragkörper (5) befestigt ist und mit ihrer Dichtfläche (22) an
einem ebenen Oberflächenabschnitt (23) der Führungseinheit (14)
gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (3) an Längsseiten
(24) des Tragkörpers (5), ausgehend von der Quermittelebene des Trag
körpers (5), gekrümmt oder unter einem Winkel zur Längsmittelebene
verläuft und/oder daß die Dichtung (3) im stirnseitigen Bereich (25)
des Tragkörpers (5), ausgehend von der Längsmittelebene, gekrümmt oder
unter einem Winkel verläuft.
2. Wälzlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtung (3) ein Ein- oder Doppellippenprofil (4) aufweist, und aus
einem elastischen und/oder elastomeren Material gebildet ist.
3. Wälzlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtung (3) im wesentlichen ovalförmig ausgebildet ist.
4. Wälzlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtung (3) vieleckförmig, insbesondere achteckig ausgebildet ist,
wobei die Grundgeometrie die eines Rechteckes mit Längsseiten (12) in
etwa parallel zur Bewegungsrichtung ist.
5. Wälzlagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der sich längs zur Bewegungsebene der Wälzlagereinheit (1) er
streckende Abschnitt der Dichtung (3) jeder Seite der Führungseinheit
(14) im Längsschnitt gesehen V-förmig ausgebildet ist.
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