WO1993005925A1

WO1993005925A1 - Linearführung mit einer schutzabdeckung für deren laufbahn und vortriebseinrichtung

Info

Publication number: WO1993005925A1
Application number: PCT/EP1992/001574
Authority: WO
Inventors: Martin Koepsell
Original assignee: Ina Wälzlager Schaeffler Kg
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1992-07-11
Publication date: 1993-04-01
Also published as: DE4131695C2; DE4131695A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Linearführung mit einer Schutzabdeckung für deren Laufbahn und Vortriebseinrichtung, wobei die Linearführung ein vorzugsweise als U-förmiges Profil ausgebildetes Führungsgehäuse (1) aufweist, an dessen Seitenwänden (3) die Schutzabdeckung dichtend angeordnet ist und gemeinsam mit einem Laufwagen (10) das Führungsgehäuse (1) verschließt. Die Schutzabdeckung besteht aus entlang der Laufbahn sich über deren Länge erstreckende, quer zur Bewegungsrichtung verdrängbare Profile (7) aus elastischem Material, die an den Seitenwänden (3) des Führungsgehäuses (1) derart angeordnet sind, daß sie sich in geschlossenem Zustand mit ihren in Längsrichtung verlaufenden Rändern durch elastische Vorspannung und/oder formschlüssig aneinander abstützen. Bei einer Längsbewegung des auf einer Führungseinrichtung geführten Laufwagens (10) wird durch beidseitig am Laufwagen angebrachte Verdrängerelemente (11) die Schutzabdeckung an ihren in Längsrichtung verlaufenden Rändern eröffnet und quer zur Bewegungsrichtung des Laufwagens (10) verdrängt. Nach Durchlaufen des Wagens schließt sich die Abdeckung unter Wirkung ihrer Eigenelastizität selbsttätig.

Description

Beschreibung

Linearführung mit einer Schutzabdeckung für deren Laufbahn und Vortriebseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Linearführung mit einer Schutzabdeckung für deren Laufbahn und Vortriebseinrichtung, wobei die Linearführung ein vorzugsweise als U-förmiges Profil ausgebildetes Führungsgehäuse aufweist, an dessen Seitenwänden die Schutzabdeckung dichtend angeordnet ist und gemeinsam mit einem Laufwagen das Führungsgehäuse verschließt. 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 Staub, Spritzwasser und dergleichen zu schützen. Dies erfolgt in der Regel durch Abdeckungen.

So ist es in der Praxis allgemein üblich, Laufbahn- und Vortriebseinrichtung mit Faltenbälgen abzudecken. (Prospekt "Linearmodule" der Deutschen Star, Druck-Nr. 1160-0/1/91/4S). Seine wesentlichen Nachteile sind der Verlust an nutzbarer Länge (Blockmaß), der Bedarf an zusätzlicher Bauhöhe sowie sein hoher Preis. Darüberhinaus müssen bei langen Hüben derartige Faltenbälge auf der Vortriebseinrichtung abgestützt oder mittels Halteösen von außen gehalten werden. Bei senkrechtem Einbau und langen Hüben benötigen Faltenbälge außerdem Auszugssperren.

Faltenbälge ähnlicher Art sind in der DE-GM 8806960, DE-GM 8914836 und in der DE-0S 2137197 beschrieben. Aus der Vielzahl der möglichen Anwendungsfälle für derartige Faltenbälge ergibt sich, daß auch die unterschiedlichsten konstruktiven Vorgaben erfüllt werden müssen, d. h. die bekannten Faltenbälge sind aufwendig und teuer in der Herstellung.

In diesem Zusammenhang ist auch eine Schutzvorrichtung für Maßstäbe an Werkzeugmaschinen bekannt (DE-GM 1883 255). Dabei wird der Maßstab durch zwei Folien abgedeckt, die nach Art eines Reißverschlusses miteinander verbunden sind. Das mit dem in einer Führung beweglichen Maschinenschlitten fest verbundene Objektiv trägt ein Schiffchen, an dessen beiden Enden Verschlüsse angebracht sind, von denen einer beim Verschieben der Abbildungsoptik relativ zum Maßstab die Verbindung zwischen Folien löst und der andere die Verbindung der Folien wieder herstellt. Der Nachteil dieser Schutzvorrichtung besteht darin, daß aufgrund der verwendeten biegeschlaffen Folie zwei Verschlußeinrichtungen zum Öffnen und Verbinden der Schutzvorrichtung erforderlich sind. Die Folien werden durch Anwendung des Reißverschlußprinzips unter Zugspannung gesetzt. Bei schnellen Bewegungsabläufen ist daher mit einer erhöhten Störanfälligkeit dieser Schutzvorrichtung zu rechnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine betriebssichere Schutzabdeckung zu schaffen, die kostengünstig und einfach herzustellen ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß entlang der Laufbahn sich über deren Länge erstreckende, quer zur Bewegungsrichtung verdrängbare Profile aus elastischem Material an den Seitenwänden des Führungsgehäuses derart angeordnet sind, daß sie sich in geschlossenem Zustand mit ihren in Längsrichtung verlaufenden Rändern durch elastische Vorspannung und/oder formschlüssig aneinander abstützen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 beschrieben. Gemäß Anspruch 2 sollen die elastischen Profile eine in Umfangsrichtung geschlossene Querschnittsgestalt mit Lippen für die Aufnahme in Längsnuten der Seitenwände aufweisen. Während die Querschnittsgestalt der Profile deren für den Schließvorgang erforderliche Eigenelastizi tät bedingt, erlauben die Lippen eine problemlose Aufnahme in den Längsnuten gemäß Anspruch 3.

Nach einer weiteren Ausführungsform gemäß Anspruch 4 sollen die elastisehen Profile als Hohlprofile ausgebildet und die Hohlräume mit einem unter Überdruck stehenden Gas gefüllt sein.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ist vorgesehen, daß die elastischen Profile aus Silikon-, Fluor- oder aus hydrierten Nitrilkautschuken bestehen. Derartige Synthesekautschuke zeichnen sich durch eine gute Verarbeitungsmöglichkeit und trotz des hohen Verformungsgrades durch eine gute mechanische Widerstandsfähigkeit aus.

Wie aus Anspruch 6 zu entnehmen ist, eignen sich auch offenzellige oder geschlossenzellige Schaumstoffe als Ausgangsmaterial für die Herstellung der elastischen Profile. Hervorzuheben ist deren Schallschluckvermögen.

Die nach Anspruch 7 und 8 am Laufwagen angeordneten Abstreifeinrichtungen in Bürstenform garantieren in Verbindung mit der glatten Oberfläche eine besonders dichte Ausbildung der Schutzabdeckung.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schutzabdeckung ist nun folgende. Bei einer Längsbewegung des auf einer Führungseinrichtung geführten Laufwagens wird durch eines der beidseitig am Laufwagen angebrachten Verdrängerelemente die Schutzabdeckung an ihren in Längsrichtung verlaufenden Rändern eröffnet und quer zur Bewegungsrichtung des Laufwagens durch ein Verdrängerelement bzw. durch den Laufwagen selbst verdrängt. Nach Durchlaufen des Wagens schließt sich die Abdeckung unter Wirkung ihrer Eigenelastizität selbsttätig hinter dem jeweiligen Verdrängerelement.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich die Schutzabdeckung nicht im Gegensatz wie bei einem Faltenbalg längs der zu schützenden Laufbahn bewegt, sondern immer ortsfest verbleibt, so daß sie für beliebige Längen der Laufbahn verwendbar ist, d. h. die aufgrund der Abdeckung nicht nutzbare Länge der Laufbahn ist dementsprechend klein und wegeunabhängig. Die Abdeckung selbst, die aus einem Elastomer besteht, kann in einfacher Weise in beliebigem Querschnitt und in beliebiger Länge durch Pressen hergestellt werden. Auch die gewünschte Stabilität der Schutzabdeckung läßt sich durch entsprechende Wahl des Materials, der Querschnittsform und einer Füllung der Hohlräume mit Gas ohne großen Aufwand an den jeweiligen Verwendungszweck anpassen. Die große Auswahl an verfügbaren Elastomeren erlaubt es außerdem, die Schutzabdeckung nahezu gegen alle vorkommenden Medien widerstandsfähig zu machen. Schließlich liegt neben dem geringen Kostenaufwand der Schutzabdeckung ein weiterer Vorteil darin begründet, daß durch die Verwendung des Elastomers eine geräuschdämmende Wirkung erreicht wird.

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

Figur 1 einen Linearmodul mit Kugelgewindetrieb mit einer Schutzabdeckung gemäß der Erfindung, in perspektivischer, schematischer Darstellung, teilweise aufgeschnitten;

Figur 2 einen Schnitt durch das Führungsgehäuse bei geschlossener

Schutzabdeckung;

Figur 3 einen Schnitt durch das Führungsgehäuse mit Vorderansicht des Laufwagens bei geöffneter Schutzabdeckung.

Der in Figur 1 lediglich als Beispiel für einen typischen Einsatzfall der Schutzabdeckung dargestellte Linearmondul mit Kugelgewindetrieb weist ein U-förmiges Führungsgehäuse 1 mit Boden 2 und den Seitenwänden 3 auf. Auf dem Boden 2 ist eine Führungsschiene 4 zur Aufnahme des Laufwagens 10 vorgesehen. Vor und hinter dem Laufwagen 10 ist ein Verdrängerelement 11 zur Eröffnung der Schutzabdeckung angeordnet. Die räumliche Gestaltung des Verdrängerelementes 11 ist für die erfindungsgemäße Schutzabdeckung von untergeordneter Bedeutung und kann beliebig gewählt werden. Im vorliegenden Beispiel besteht das Verdrängerelement 11 aus übereinander! iegenden zungenförmigen Elementen unterschiedlicher Größe, so daß sich eine terassenförmige Ausbildung der Mantelfläche des Verdrängerelementes 11 mit senkrecht abfallenden bzw. allmählich abfallenden Seitenflächen ergibt. Nach oben hin wird das Verdrängerelement durch eine in gleicher Höhe an den Laufwagen 10 anliegende Deckplatte 12 abgeschlossen. An der Endfläche der Seitenwände 3 und an ihren Innenseiten sind jeweils zwei Längsnuten 5, 6 zur Aufnahme der elastischen Hohlprofile 7 vorgesehen. Die genaue Anordnung der elastischen Hohlprofile 7, die sich im geschlossenem Zustand mit ihren in Längsrichtung verlaufenden Rändern durch elastische Vorspannung aneinander abstützen, ist unter Figur 2 ausführlich beschrieben. An die Deckplatte 12 des Verdrängerelementes 11 schließen sich an beiden Enden des Laufwagens 10 über den elastischen Hohlprofilen 7 Abstreifereinrichtungen 13, die vorzugsweise als Bürsten ausgebildet sind, zur Verbesserung der Dichtheit der Schutzabdeckung an. Bei einer Längsbewegung des Laufwagens 10 dringt das Verdrängerelement 11 zwischen die in Längsrichtung verlaufenden Ränder beider Hohlprofile 7 ein und verdrängt diese quer zur Bewegungsrichtung des Laufwagens 10 in den Führungshohlraum 9. Der Führungshohlraum 9 zur Aufnahme der elastischen Hohlprofile 7 wird zu Beginn der Eröffnungsphase vom oberen Teil der Seitenwand 3 und vom Verdrängerelement 11 gebildet. Nach Passieren des Verdrängerelementes 11 wird an der gleichen Stelle der Führungshohlraum 9 vom oberen Teil der Seitenwand 3 und vom Laufwagen 10 selbst gebildet, während nach Passieren des Laufwagens 10 wiederum das zweite Verdrängerelement 11 mit dem oberen Teil der Seitenwand 3 die Darstellung des Führungshohlraumes 9 übernimmt, bevor sich die erfindungsgemäße Abdeckung unter Wirkung ihrer Eigenelastizität selbsttätig schließt. Vom Beginn bis zum Abschluß der Verdrängungsphase der elastischen Hohlprofile 7 wird der Schutz der Laufbahn und der Vortriebseinrichtung vom Laufwagen 10 selbst und von an seinen beiden Enden angeordneten Deckplatten 12 der Verdrängungselemente 11 bzw. den zugehörigen Abstreifeinrichtungen 13 übernommen.

Das U-förmige Gehäuse gemäß Figur 2 besteht aus einem Boden 2 mit zwei sich rechts- und linksseitig anschließenden Seitenwänden 3. Auf der Innenfläche des Bodens 2 ist mittels einer nicht dargestellten Schraubverbindung eine Führungsschiene zur Aufnahme des Laufwagens 10 angebracht. An der Endfläche beider Seitenwände 3 und an ihren Innenseiten sind jeweils zwei Längsnuten 5, 6 zur Aufnahme der elastischen Hohlprofile 7 vorgesehen. Die elastischen Hohlprofile 7 weisen eine in Umfangsrichtung geschlossene Querschnittsgestalt mit Lippen für die Aufnahme in den Längsnuten 5, 6 auf. Im geschlossenem Zustand stützen sich die elastischen Hohlprofile 7 mit ihren in Längsrichtung verlaufenden Rändern durch elastische Vorspannung aneinander ab. Gemäß Figur 2 wurde für beide Seiten ein gleichartiges Hohlprofil 7 mit der Querschnittsform eines Dreieckes gewählt. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Es sind weitere Varianten mit für beide Seiten unterschiedlichen Profilhälften in beliebigen Querschnittsformen denkbar. Auch kann die Abdeckung nur durch ein einziges Profil 7 gebildet werden, das sich durch elastische Vorspannung und/oder formschlüssig an der Seitenwand 3 des Führungsgehäuses 1 abstützt. Nach Figur 3 ist analog zu Figur 2 neben dem Führungsgehäuse 1 der Laufwagen 10 eines Kugelgewindetriebes mit in quer zur Bewegungsrichtung des Laufwagens 10 verdrängten Hohlprofilen 7 dargestellt. Der Führungshohlraum 9 zur Aufnahme der verdrängten Hohlprofile 7 wird in diesem Fall vom oberen Teil der Seitenwand 3 und vom Verdrängerelement 11 gebildet.

Bezugszahlenliste

1 Führungsgehäuse

2 Boden

3 Seitenwand

4 Führungsschiene

5, 6 Nut

7 elastisches Profil

8 Gewindespindel

9 Führungshohlraum

10 Laufwagen

11 Verdrängerelement

12 Deckplatte des Verdrängerelementes

13 Abstreifeinrichtung

Claims

Ansprüche

1. Linearführung mit einer Schutzabdeckung für deren Laufbahn und Vortriebseinrichtung, wobei die Linearführung ein vorzugsweise als Uförmiges Profil ausgebildetes Führungsgehäuse (1) aufweist, an dessen Seitenwänden (3) die Schutzabdeckung dichtend angeordnet ist und gemeinsam mit einem Laufwagen (10) das Führungsgehäuse (1) verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Laufbahn sich über deren Länge erstreckende, quer zur Bewegungsrichtung verdrängbare Profile (7) aus elastischem Material an den Seitenwänden (3) des Führungsgehäuses (1) derart angeordnet sind, daß sie sich in geschlossenem Zustand mit ihren in Längsrichtung verlaufenden Rändern durch elastische Vorspannung und/oder formschlüssig aneinander abstützen.

2. Linearführung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Profile (7) eine in Umfangsrichtung geschlossene Querschnittsgestalt mit Lippen für die Aufnahme in Längsnuten (5, 6) der Seitenwände (3) aufweisen.

3. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Endfläche der Seitenwand (3) und an ihrer Innenseite Längsnuten (5, 6) zur Aufnahme der elastischen Profile (7) angeordnet sind.

4. Linearführung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Profile (7) als Hohlkörper ausgebildet und die Hohlräume mit einem unter Überdruck stehenden Gas gefüllt sind.

5. Linearführung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Profile (7) aus Silikon-, Fluor- oder hydrierten Nitrilkautschuken bestehen.

6. Linearführung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Profile (7) aus offenzell igen oder geschlossenzelligen Schaumstoffen bestehen.

7. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Deckplatte (12) des Verdrängerelementes (11) an beiden Enden des Laufwagens (10) Abstreifeinrichtungen (13) über den elastischen Profilen (7) angeordnet sind.

8. Linearführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifeinrichtungen (13) als Bürsten ausgebildet sind.