DE9211093U1

DE9211093U1 - Schutzabdeckung für die Laufbahn und die Vortriebseinrichtung einer Linearführung

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Publication number: DE9211093U1
Application number: DE9211093U
Authority: DE
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1992-08-19
Filing date: 1992-08-19
Publication date: 1992-10-22
Anticipated expiration: 2002-08-20

Description

INA Wälzlager Schaeffler KG, Industriestr. 1-3

8522 Herzogenaurach

ANR 17 17 332

2383-ll-DE

Schutzabdeckung für die Laufbahn und die Vortriebseinrichtung einer Linearführung

Die Neuerung betrifft eine Schutzabdeckung für die Laufbahn und die Vortriebseinrichtung einer Linearführung, wobei die Linearführung ein vorzugsweise als U-förmiges Profil ausgebildetes Führungsgehäuse aufweist, bei dem die vor und hinter einem auf einer Führungsschiene beweglich geführten Laufwagen liegenden Laufbahnabschnitte durch ein biegsames Abdeckband abgedeckt sind, welches über zugehörige Umlenkrollen über oder durch den Laufwagen geleitet wird und in wenigstens einer, an einer Längsseite der Laufbahn sich über deren Länge erstrekkenden elastischen Dichtleiste geführt ist, die einen, das Abdeckband aufnehmenden Schlitz aufweist, der von einem biegsamen Schenkel begrenzt ist, der außerhalb des Laufwagens das randseitig in den Schlitz eingreifende Abdeckband unter Vorspannung formschlüssig überdeckt.

Bei Einsatz eines auf einer Führungseinrichtung in einem Führungsgehäuse längsgeführten Laufwagens, beispielsweise einer angetriebenen Lineareinheit, ist es erforderlich, Laufbahn und Vortriebseinrichtung in ihren freiliegenden Bereichen vor Fett, Öl, Staub, Spritzwasser und dergleichen zu schützen. Dies erfolgt in der Regel durch Abdeckungen.

So ist in der DE-OS 38 06 354 die Bewegungsbahn eines schlitten- oder wagenartigen Elementes vor und hinter dem Element durch ein biegsames

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Abdeckband abgedeckt, das mittels zugeordneter Umlenkeinrichtungen über das bewegliche Element hinweg oder durch dieses hindurchgeführt ist. Auf wenigstens einer Längsseite der Bewegungsbahn ist eine sich über deren Länge erstreckende Abdichtungsprofil leiste angeordnet, die einen zu dem Abdeckband hin sich öffnenden Schlitz aufweist, der durch eine biegsame Lippe einseitig begrenzt ist. Die Lippe wird durch ein mit dem beweglichen Element mitlaufendes Aufweitelement fortwährend aufgebogen, wobei durch eine Umlenkeinrichtung das Abdeckband in dem Bereich der aufgebogenen Lippe aus dem Schlitz heraus oder in diesen hineingeleitet wird.

Der Nachteil dieser Schutzabdeckung besteht darin, daß die Fertigung eines zusätzlichen Aufweitelementes erforderlich ist. Dadurch wird einerseits die Herstellung dieser Schutzabdeckung verteuert und andererseits tritt insbesondere bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten durch die Größe der aufeinanderllegenden Fläche von Abdichtungsprofil leiste und Aufweiteelement eine hohe Reibung ein, die zur Beschädigung der Abdichtungsprofilleiste führen kann.

Aufgabe der Neuerung ist es daher, eine solche Schutzabdeckung so zu verbessern, daß deren Reibverluste beim Aufweiten der Dichtleisten minimiert werden.

Neuerungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an dem Laufwagen die Länge der Umlenkrollen so bemessen ist, daß sie mit ihren Seitenflächen in den Schlitz der Dichtleisten eingreifen und deren biegsame Schenkel örtlich vertikal hochbiegen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.

So sollen nach Anspruch 2 die U-förmigen, symmetrisch angeordneten Dichtleisten, die sich mit einem, das Abdeckband aufnehmenden Schlitz gegenüberstehen, an den entsprechenden Flächen der Seitenwände des Führungsgehäuses mittels Klebeverbindung befestigt sein.

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Nach Anspruch 3 können die Dichtleisten auch durch die Aufnahme von formschlußbildenden Elementen in den entsprechenden Aussparungen befestigt werden. Dies ermöglicht einen problemlosen Wechsel.

Nach einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 4 sollen die Dichtleisten als elastische Hohlprofile ausgebildet sein. Hierbei ergibt sich durch die besondere Elastizität der Dichtleisten eine verbesserte Dichtwirkung. Auch ist es in diesem Fall durch die verbesserte Elastizität der Dichtleisten möglich, größere maßliche Toleranzen zwischen Abdeckband und Dichtleisten zuzulassen.

Nach Anspruch 5 soll das Abdeckband aus einem dünnen Stahlband oder aus elastischen Kunststoffen bestehen sowie einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Der rechteckige Querschnitt erlaubt eine besonders einfache Fertigung des Abdeckbandes und die große Auswahl an elastischen Kunststoffen ermöglicht es, die Schutzabdeckung nahezu gegen alle vorkommenden Medien widerstandsfähig zu machen.

In Weiterbildung der Neuerung nach Anspruch 6 weist der Laufwagen jeweils an seinen Stirnflächen angeordnete Abstreifer auf, die die Schenkel der Dichtleisten außerhalb des Laufwagens nieder halten. Dadurch wird erreicht, daß die Schenkel das Abdeckband mit einer Vorspannung umschließen.

Nach Anspruch 7 ist die Innenflanke des Laufwagens in einem Abstand von der vertikalen Befestigungsfläche der Dichtleiste am Führungsgehäuse angeordnet, der kleiner als die Länge des biegsamen Schenkels der Dichtleiste ist. Durch diese räumliche Gestaltung wird bei Bewegung des Laufwagens der Schenkel der Dichtleiste an die Innenflanke des Laufwagens gedrückt, so daß eine Gleitdichtung entsteht. Eine zusätzliche Abdichtung ist für diese Stellen dann nicht mehr erforderlich.

Die Wirkungsweise der neuerungsgemäßen Schutzabdeckung ist nun folgende. Bei einer Längsbewegung des Laufwagens wird das Abdeckband von den äußeren Umlenkrollen niedergedrückt und von den inneren Umlenkrol-

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len angehoben bzw. umgelenkt. Im Bereich zwischen innerer und äußerer Umlenkrolle wird der Schenkel der Dichtleisten durch die Seitenflächen der Umlenkrollen örtlich vertikal hochgebogen, so daß in diesem Bereich das Abdeckband aus der Dichtleiste heraus- bzw. wieder hineingeleitet werden kann. Nach Passieren des Laufwagens umschließen die Schenkel der Dichtleisten aufgrund ihrer Eigenelastizität das Abdeckband formschlüssig, so daß die gewünschte Dichtwirkung eintritt. Außerdem werden die Schenkel der Dichtleisten beim Ein- bzw. Austritt in den bzw. aus dem Laufwagen durch die an den Stirnflächen des Laufwagens angeordneten Abstreifer zusätzlich nieder gehalten, so daß sie stets mit einer Vorspannung das Abdeckband umschließen.

Die mit der Neuerung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß einerseits die Fertigung eines zusätzlichen Aufweitungselementes nicht erforderlich ist und andererseits beim vertikalen Hochbiegen der Schenkel der Dichtleisten durch die Rotation der Umlenkrollen eine überwiegende Rollreibung anstelle einer Gleitreibung stattfindet. Der Verschleiß an den biegsamen Schenkeln der Dichtleisten wird dadurch verringert.

Die Neuerung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Linearmodul mit Kugelgewindetrieb mit einer Schutzabdeckung gemäß der Neuerung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Linearmodul,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Laufwagens nach Figur I₁ 30

Fig. 4 den Querschnitt entlang der Linie A-A in Figur I₁

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung der Dichtleisten im Laufwagen nach Figur 4,
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Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Figur 1,

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Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit nach Figur 6,

Fig. 8 die Dichtleisten vor dem Einbau des Abdeckbandes,

Fig. 9 den Querschnitt entlang der Linie C-C in Figur 1,

Fig. 10 eine vergrößerte Einzelheit des Querschnittes nach Figur 9,

Fig. 11 eine andere Gestaltung der Dichtleisten im Einbauzustand.

Der in Figur 1 bis 3 lediglich als Beispiel für einen möglichen Einsatzfall der Schutzabdeckung dargestellte Linearmodul mit Kugelgewindetrieb besteht aus einem U-förmigen Führungsgehäuse 1, auf dessen Boden eine Führungsschiene 2 befestigt ist. Eine Gewindespindel 3 ist in den beiden Endflanschen 4, 5 des Führungsgehäuses 1 drehbar gelagert. Ein Laufwagen 6, bestehend aus zwei Linearführungseinheiten 8a, 8b ist über die Kugelmuttern 7a, 7b mit der Gewindespindel 3 verbunden und wird von dieser längsverschieblich angetrieben.

Das Abdeckband 9, dessen Aufgabe der Schutz des Hohlraumes 10 des Führungsgehäuses 1 ist, wird mit Hilfe zweier Klemmstücke 11a, 11b an Endflanschen 4, 5 des Führungsgehäuses 1 befestigt. Eine eingepaßte Abdeckplatte 12 schützt das Abdeckband 9 innerhalb des Laufwagens 6.

Beim Einlaufen in bzw. Auslaufen aus dem Laufwagen 6 wird das Abdeckband 9 von den beiden äußeren Umlenkrollen 13a, 13b niedergedrückt und innerhalb des Laufwagens 6 von den beiden inneren Umlenkrollen 14a, 14b nach oben umgelenkt und berührungslos durch den Laufwagen 6 geleitet.

Die äußeren und inneren Umlenkrollen 13a, 13b, 14a, 14b sind über nicht bezeichnete Wälzlager in je einem Lagerbock 15a, 15b angeordnet, die jeweils an einer Stirnseite des Schlittens 6 befestigt sind. Bei Bewegung des Laufwagens 6 rollen die Umlenkrollen 13a, 13b, 14a, 14b auf dem Abdeckband 9 ab. Innerhalb des Führungsgehäuses 1 sind an beiden Seitenwänden Dichtleisten 17a, 17b zur Aufnahme des Abdeckban-

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des 9 angebracht, deren biegsamer Schenkel 19a, 19b durch die Seitenflächen der Umlenkrollen 13a, 13b, 14a, 14b örtlich vertikal hochgebogen werden. An den Stirnflächen der Lagerböcke 15a, 15b sorgen zwei Abstreifer 22a, 22b dafür, daß die Schenkel 19a, 19b vor bzw. hinter dem Laufwagen 6 stets nieder gehalten werden.

Die unterschiedliche Stellung von Abdeckband 9 und Dichtleisten 17a, 17b zueinander je nach Position des Laufwagens 6 wird anhand der Figuren 4 bis 10 erläutert.
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Die Figuren 4 und 5 zeigen die Stellung von Abdeckband 9 und Dichtleisten 17a, 17b entsprechend der Linie A-A in Figur 1.

Das U-förmige Gehäuse 1 gemäß Figur 4 besteht aus einem nicht näher bezeichneten Boden, auf dem die Führungsschiene 2 zur längsverschieblichen Bewegung des Laufwagens 6 durch die Spindel 3 angebracht ist. An den Flächen 18a und 18b der Seitenwände des Führungsgehäuses 1 sind nach Figur 5 die Dichtleisten 17a und 17b befestigt.

Im Laufwagen 6 sind innerhalb des Lagerbockes 15a horizontal hintereinander die äußere Umlenkrolle 13a und die innere Umlenkrolle 14a angeordnet, wobei die innere Umlenkrolle 14a eine geringfügige vertikale Versetzung erfährt. Die Längsausdehnung der Umlenkrollen 13a und 14a ist dabei so bemessen, daß sie mit ihren Seitenflächen 20a, 20b, 21a, 21b die biegsamen Schenkel 19a, 19b der Dichtleisten 17a, 17b vertikal hochbiegen, so daß das Abdeckband 9 mit seinen Längskanten 16a und 16b entsprechend der Linie A-A in Figur 1 problemlos an der hochgebogenen Innenseite 24a, 24b des Schenkels 19a, 19b vorbeigeführt werden kann. Je nach Bewegungsrichtung des Laufwagens 6 wird dabei das Abdeckband 9 in die Dichtleisten 17a, 17b hinein- oder herausgeführt. Nach Passieren der Umlenkrollen 13a, 14a schließt sich die Dichtleiste 17a, 17b unter Wirkung der Eigenelastizität der Schenkel 19a und 19b.

Die Stellung von Abdeckband 9 und Dichtleisten 17a, 17b zueinander außerhalb des Laufwagens 6 entsprechend der Linie B-B in Figur 1 ist

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den Figuren 6 und 7 zu entnehmen.

Das Führungsgehäuse I₁ die Führungsschiene 2 und die Gewindespindel 3 sind dieselben Teile wie bei den vorhergehenden Figuren beschrieben.

Nach Passieren der im Schnitt nicht sichtbaren äußeren Umlenkrolle 13b, die das Abdeckband 9 in die Dichtleisten 17a, 17b leitet, umschließen die Innenflächen 24a, 24b der biegsamen Schenkel 19a, 19b der Dichtleisten 17a, 17b unter Wirkung ihrer Eigenelastizität das Abdeckband 9, so daß die erwünschte Dichtwirkung gegeben ist. Auch die Befestigung der Dichtleisten 17a, 17b an den Befestigungsflächen 18a, 18b des Führungsgehäuses 1 ist dieselbe, wie vorstehend beschrieben.

Nach Figur 8 sind die Dichtleisten 17a, 17b derart gestaltet, daß sich bei deren Einbau die als Dichtlippen fungierenden Schenkel 19a, 19b mit Vorspannung auf das Abdeckband 9 anpressen. Die biegsamen Schenkel 19a, 19b sind dabei so gestaltet, daß ihre Innenflächen 24a, 24b in Richtung der vertikalen Auflagefläche 18a des Führungsgehäuses 1 in einem spitzen Winkel ansteigen. Die Aufweitung der Dichtleisten 17a, 17b ist in diesem Fall mit einem stärkeren Kraftaufwand verbunden.

Aus den Figuren 9 und 10 ist die Stellung von Abdeckband 9 und Dichtleisten 17a, 17b zueinander zwischen den beiden inneren Umlaufrollen 14a, 14b des Laufwagens 6 entsprechend der Linie C-C in Figur 1 ersichtlich.

Innerhalb des Laufwagens 6 werden die Schenkel 19a, 19b durch die im Schnitt entsprechend der Linie C-C nicht sichtbaren Seitenflächen 20a, 20b der Außenrollen 13a, 13b und die Seitenflächen 21a, 21b der Innenronen 14a, 14b hochgebogen, so daß in den Bereichen zwischen Außen- und Innenrollen 13a, 13b und 14a, 14b das nach oben umgelenkte Abdeckband 9 frei und außerhalb der Dichtleisten 17a, 17b geführt ist. Wird der Laufwagen 6 bei Betrieb längsverschieblich hin und her bewegt, so wird in diesen Bereichen das Abdeckband 9 aus den Dichtleisten 17a, 17b herausgeführt bzw. in diese hineingeleitet, ohne daß das Abdeckband 9 mit den Schenkel 19a, 19b in Berührung kommt. Zwischen den beiden inneren Umlenkrollen 14a und 14b wird die Oberfläche 21 des

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Abdeckbandes 9 durch eine Abdeckplatte 12 von oben geschützt.

Wie aus den Figuren 9 und 10 ersichtlich, sind die Innenflanken 27a, 27b des Laufwagens 6 in einem Abstand von der vertikalen Befestigungsfläche 18a des Führungsgehäuses 1 für die Dichtleisten 17a, 17b angeordnet, der kleiner als die Länge des biegsamen Schenkels 19a, 19b ist. Dadurch werden zwischen den beiden inneren Umlenkrollen 14a, 14b die biegsamen Schenkel 19a, 19b der Dichtleisten 17a, 17b durch die Innenflanken 27a, 27b des Laufwagens 6 angehoben, so daß eine Gleitdichtung zum Schütze der offenen Flanken 28a, 28b des Laufwagens 6 entsteht.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Neuerung gemäß Figur 11 sind die Dichtleisten 17a, 17b als elastische Hohlprofile ausgebildet, die formschlußbildende Elemente, beispielsweise in Form eines Schwalbenschwanzes 25a, 25b aufweisen. Diese werden durch entsprechende formschlußbildende Elemente im Führungsgehäuse 1, beispielsweise eine Schwalbenschwanznut 26a, 26b aufgenommen. Mit den schlauchartigen Dichtleisten 17a, 17b, läßt sich aufgrund ihrer erhöhten Elastizität eine verbesserte Dichtwirkung erzielen.

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Bezugszahlenliste

	1	7b	Führungsgehäuse
	2	8b	Führungsschiene
	3		Gewindespindel
	4, 5		Endflansch
10	6	lib	Laufwagen
	7a,		Kugelmutter
	8a,	13b	Linearführungseinheiten
	9	14b	Abdeckband
	10	15b	Hohlraum des Führungsgehäuses
15	11a,	16b	Klemmstücke
	12	17b	Abdeckplatte
	13a,	18b	äußere Umlenkrolien
	14a,	19b	innere Umlenkrollen
	15a,	20b	Lagerböcke
20	16a,	21b	Längskanten des Abdeckbandes
	17a,		Dichtleisten
	18a,	22b	Flächen der Seitenwände des Führungsgehäuses
	19a,	23b	biegsame Schenkel
	2Oa₁	24b	Seitenflächen der Umlenkrollen
25	21a,	25b	Seitenflächen der Umlenkrollen
	21	26b	Oberfläche des Abdeckbandes
	22a,	27b	Abstreifer
	23a,	28b	Stirnflächen der Lagerböcke
	24a,	Innenflächen der biegsamen Schenkel
30	25a,	Schwalbenschwanz
	26a,	Schwalbenschwanznut
	27a,	Innenflanken des Laufwagens
	28a,	offene Flanken des Laufwagens

Claims

INA Wälzlager Schaeffler KG, Industriestr. 1-3 8522 Herzogenaurach ANR 17 17 332 2383-11-DE Ansprüche

1. Schutzabdeckung für die Laufbahn und die Vortriebseinrichtung einer Linearführung, wobei die Linearführung ein vorzugsweise als U-förmiges Profil ausgebildetes Führungsgehäuse (1) aufweist, bei dem die vor und hinter einem auf einer Führungsschiene (2) beweglich geführten Laufwagen (6) liegenden Laufbahnabschnitte durch ein biegsames Abdeckband (9) abgedeckt sind, welches über zugehörige Umlenkrollen (13a, 13b, 14a, 14b) über oder durch den Laufwagen (6) geleitet wird und in wenigstens einer, an einer Längsseite der Laufbahn sich über deren Länge erstreckenden elastischen Dichtleiste (17a, 17b) geführt ist, die einen, das Abdeckband (9) aufnehmenden Schlitz aufweist, der von einem biegsamen Schenkel (19a, 19b) begrenzt ist, der außerhalb des Laufwagens (6) das randseitig in den Schlitz eingreifende Abdeckband (9) unter Vorspannung formschlüssig überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Laufwagen (6) die Länge der Umlenkrollen (13a, 13b, 14a, 14b) so bemessen ist, daß sie mit ihren Seitenflächen (20a, 20b, 21a, 21b) in den Schlitz der Dichtleisten (17a, 17b) eingreifen und deren biegsame Schenkel (19a, 19b) örtlich vertikal hochbiegen.

2. Schutzabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen, symmetrisch angeordneten Dichtleisten (17a, 17b), die sich mit einem, das Abdeckband (9) aufnehmenden Schlitz gegenüberstehen, an den Flächen (18a, 18b) des Führungsgehäuses (1) mittels Klebeverbin-

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dung befestigt sind.

3. Schutzabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (17a, 17b) formschlußbildende Elemente (25a, 25b) zur Aufnahme in den entsprechenden formschlußbildenden Elementen (26a, 26b) des Führungsgehäuses (1) aufweisen.

4. Schutzabdeckung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (17a, 17b) als elastische Hohlprofile ausgebildet sind.

5. Schutzabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (9) aus elastischem Kunststoff oder aus einem dünnen Stahlband besteht und einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

6. Schutzabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnflächen (23a, 23b) der Lagerböcke (15a, 15b) des Laufwagens (6) Abstreifer (22a, 22b) angeordnet sind.

7. Schutzabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflanken (27a, 27b) des Laufwagens (6) in einem Abstand von der vertikalen Befestigungsfläche (18a) des Führungsgehäuses (1) angeordnet sind, der kleiner als die Länge des biegsamen Schenkel (19a, 19b) der Dichtleiste (17a, 17b) ist.