Abstract
Abstreifer für Werkzeugmaschinen-Führungen haben die Aufgabe das Eindringen von Fremdstoffen in die Kontaktzone zwischen Führungsbahn und Gleit- bzw. Wälzschuh zu verhindern. Zudem haben Abstreifer im Regelfall die Aufgabe, den zur Schmierung der Führung eingesetzten Schmierstoff im System zu halten. Frühzeitige Ausfälle von Führungen durch Verschleiß, klemmende Wälzkörper in Wälzführungen und Schmierstoff-Leckage traten trotz der Verwendung von Abstreifern auf. Zusätzlich zu diesen Schadensbildern entstehen durch die Leckage Umweltbeeinträchtigungen. Austretender Schmierstoff verschmutzt die Maschinen und verursacht Aufbereitungs- und Entsorgungskosten. Über die Funktionsweise bzw. Versagens-Mechanismen von Abstreifern lagen bislang noch keine gesicherten Erkenntnisse vor. Zur Klärung dieser Sachverhalte wurden die hier vorgestellten Untersuchungen durchgeführt. Die Untersuchungen an handelsüblichen Abstreifern haben vorwiegend die Versagens-Mechanismen aufgedeckt. Die abzustreifenden Feststoffe aus der Umgebung unterwandern die schmutzabstreifende Dichtlippe. Bedingt durch falsch gestaltete Dichtlippen entstehen an vielen handelsüblichen Abstreifern zur Umgebung hin geöffnete Keilspalte, die ursächlich für den. Eintrag von Feststoffen in das System verantwortlich sind. Auch die Schmierstoff-Leckage entsteht durch falsch gestaltete Abstreifer. Einlippige Dichtungen, die schmierstoffseitig in eingebautem Zustand einen flachen Keilspalt haben, sind nicht in der Lage Schmierstoffe abzudichten. Die mangelhafte Befestigung vieler Abstreifer, die Profilinstabilität bedingt durch Profilform und Werkstoff, ungeeignete Pressungsverteilung unter den Dichtlippen, die mangelhafte Abstützung von Reibkräften und letztendlich die improvisierte Gestaltung der Dichtungsprofile führen zu deren mangelhaften Funktion. Die Untersuchungen an handelsüblichen Abstreifern und die dichtungstechnischen Grundlagen waren die Ausgangsbasis für die hier beschriebene Entwicklung. Ein den Anforderungen entsprechend gestalteter Abstreifer-Querschnitt, geeignete Werkstoffe und die sichere Befestigung des Abstreifers wurden als Kernpunkte für weiterentwickelte Abstreifer herausgearbeitet. Die Finite- Elemente-Methode wird als Werkzeug bei der Auslegung von geometrisch komplex gestalteten Abstreifern benötigt, um das vielschichtige Zusammenwirken von Belastung, Gestalt und Werkstoff-Verhalten nachbilden und beurteilen zu können. Der für die Dichtwirkung von Abstreifern entscheidende Pressungsverlauf unter den Dichtlippen läßt sich mit der FEM berechnen und optimieren. Der auf diesem Weg entwickelte Abstreifer wurde aus eine,m PoIyether-Urethan hergestellt und eingehend experimentell getestet. Die Funktionstüchtigkeit dieses Abstreifers weist die Gültigkeit der bei der Entwicklung getroffenen Annahmen nach. Die durchgeführten Arbeiten, insbesondere die auf die Belange der Dichtungstechnik zugeschnittene Nutzung der FEM, sind ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zur Abdichtung von Linearführungen.
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