DE10050846B4

DE10050846B4 - Vorrichtung zum Schmieren eines Lagers in einer Unterdruckkammer

Info

Publication number: DE10050846B4
Application number: DE2000150846
Authority: DE
Inventors: Lutz Kampmann
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2020-10-14
Also published as: DE10050846A1

Abstract

Vorrichtung zum Schmieren eines Lagers, mit einer Unterdruckkammer (3) und mindestens einem in dieser angeordneten Lager (1, 2), mit mindestens einem in der Unterdruckkammer (3) angeordneten Schmiermittelbehälter (5), der einerseits über eine Leitung (6) mit dem Lager (1, 2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelbehälter (5) andererseits über ein Drosselventil (7) mit dem Innenraum (8) der Unterdruckkammer (3) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmieren eines Lagers in einer Unterdruckkammer.
Die Schmierung von Lagern, die wahrend des Betriebs einem Vakuum ausgesetzt sind, ist äußerst problematisch. Zum einen neigen die üblichen Schmierstoffe im Vakuum dazu, sich schnell zu verflüchtigen; zum andern ist die Zuganglichkeit zu Einbauten in einer Unterdruckkammer meist stark eingeschränkt. Dies führt z. B. dazu, dass bei einer Vorrichtung zum Beschichten von Kunststoffflaschen nach der DE 198 16 239 A1 die in der Unterdruckkammer angeordneten zahlreichen Lagerstellen der Transportsterne fur die Flaschen usw. häufig manuell abgeschmiert werden müssen. Da hierzu das Vakuum vorher abgeschaltet und nachher wieder aufgebaut werden muß, ergeben sich lange Stillstandszeiten, die die Wirtschaftlichkeit der Maschine beeintrachtigen.
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Schmieren von Lager wohl bekannt. So zeigt z. B. die DE 25 41 473 C2 eine Schmiervorrichtung für ein Lager, die aus einem Schmiermittelbehälter, einem Schmiermittelkanal und einem Stromregler besteht, wobei der Stromregler derart ausgebildet ist, dass die Abgabe von Schmiermittel aus dem Schmiermittelbehälter in Richtung des zu schmierenden Lagers drehzahlabhängig erfolgt. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass der Aufbau relativ kompliziert und wartungsanfällig ist. Der Stromregler ist derart ausgebildet, dass die Abgabe von Schmiermittel aufgrund der mechanischen Verstellung von Bauteilen aufgrund der vorherrschenden Zentrifugalkraft beim Drehen der Maschine gesteuert wird. Aufgrund dieses mechanischen Aufbaus sind Störungen nicht ausgeschlossen. Diese Vorrichtung kann auch im Vakuum eingesetzt werden. Die DE 87 02 740 U1 zeigt ein Ventil zum Ablassen von Flüssigkeiten, wie z. B. Öl aus einer Ölwanne. Das Ventil ist ohne mechanische Bauteile, wie z. B. Federelementen zur Rückstellung ausgebildet und somit sehr störunanfällig. Ein solches Ventil ist nicht geeignet im Einsatz zur Schmierung von Bauteilen im Vakuum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und eine Vorrichtung anzugeben, die mit einfachen Mitteln und hoher Betriebssicherheit ein selbsttätiges Schmieren des Lagers im Unterdruck bewirkt.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der beim Abpumpen der Luft aus der Unterdruckkammer erzeugte Unterdruck für das Nachschmieren der Lager genutzt. Es sind somit für das Schmieren keine zusätzlichen Steuerungs- oder Fördereinrichtungen erforderlich. Da das Abschmieren während des ohnehin erforderlichen Evakuierens der Unterdruckkammer erfolgt, wird hierfür keine zusätzliche Zeit benötigt und es sind keinerlei manuelle Eingriffe notwendig. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für alle üblichen Unterdruckkammern bzw. die damit ausgerüsteten Behandlungs- und Bearbeitungsmaschinen sowie für Lager aller Art wie Drehlager, Linearlager, Gleitlager, Wälzlager usw. geeignet. Besonders gut arbeitet sie mit speziell zum Vakuumeinsatz konzipiertem Schmierfett.
Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 die Draufsicht auf den Ein- und Auslaufbereich einer Maschine zum Beschichten von Flaschen im Vakuum
2 die Einzelheit Z nach 1 in vergrößerter Darstellung mit einer Vorrichtung zum Schmieren eines Linearlagers.
Die Maschine nach 1 und 2 ist zum Aufbringen einer Barriereschicht aus SiO₂ oder dgl. auf das Äußere von PET-Flaschen 10 unter Plasmaeinwirkung eingerichtet. Sie weist eine hermetisch abgedichtete, im wesentlichen zylindrische Unterdruckkammer 3 auf, in der ein endloser Kettenförderer 11 mit in die Flaschen 10 einführbaren Aufnahmedornen 12 umlauft. An der Unterseite der Unterdruckkammer 3 sind mehrere Verdampfer 13 für das Silicium angeordnet. An die Unterdruckkammer 3 sind mehrere Vakuumpumpen 4 angeschlossen, mit denen der Unterdruckbehalter 3 im Betrieb der Maschine auf 10^–4 Millibar evakuierbar ist.
In eine Stirnseite der Unterdruckkammer 3 ist eine Drehschleuse 15 integriert, mit der die zu beschichtenden Flaschen 10 kontinuierlich in die Unterdruckkammer 3 eingebracht und die beschichteten Flaschen 10 kontinuierlich aus der Unterdruckkammer 3 ausgetragen werden. Die Drehschleuse 15 weist ein zentrales Zellenrad 16 auf, das mit mehreren gleichartigen, synchron zum Zellenrad 16 in Pfeilrichtung umlaufenden Sternradern 17, 18, 19, 20 zusammenwirkt. Das erste Sternrad 17 übernimmt die Flaschen 10 von einem Zuförderer 21 und ubergibt sie an das Zellenrad 16. Das zweite Sternrad 18 übernimmt die Flaschen 10 vom Zellenrad 16 und übergibt sie an den Kettenforderer 11. Das dritte Sternrad 19 ubernimmt die Flaschen 10 vom Kettenförderer 11 und übergibt sie an das Zellenrad 16. Das vierte Sternrad 20 übernimmt die Flaschen vom Zellenrad 16 und übergibt sie an einen Abforderer 22. Dabei liegen die beiden Sternrader 17 und 20 in der normalen Atmosphäre, während die Sternräder 18 und 19 vollständig im Hochvakuum umlaufen. Der weitere Aufbau des Zellenrads 16 und dessen Einhausung 32 kann der DE 198 16 239 A1 entnommen werden; er ist für die vorliegende Erfindung ohne Belang.
Das Sternrad 18 weist eine auf seiner Antriebswelle 23 befestigte sternartige Nabe 24 auf, an der insgesamt acht gleichärtige Schwenkarme 25 schwenkbar gelagert sind. Die Schwenkung bzw. Position der Schwenkarme 25 wird durch eine erste ortsfeste Nutkurve 28 definiert, die von an den Schwenkarmen 25 angeordneten Kurvenrollen 29 abgetastet wird. An jedem Schwenkarm 25 sind zwei Linearlager 1, 2 befestigt, in denen ein gerader Greifarm 26 verschiebbar gelagert ist. An seinem radial nach außen weisenden Ende ist jeder Greifarm 26 mit einer elastischen Greifzange 27 für jeweils eine Flasche 10 versehen. Die Linearbewegung bzw. Position jedes Greifarms 26 wird durch eine zweite ortsfeste Nutkurve 30 definiert, die von an den Greifarmen 26 angeordneten Kurvenrollen 31 abgetastet wird.
Die vorbeschriebene Ausbildung des Sternrads 18 ermoglicht eine optimale Anpassung der Umlaufbahn der Greifzangen 27 an die Umlaufbahn des Zellenrads 16 einerseits und des Kettenförderers 11 andererseits, so dass eine zuverlässige Übergabe der Flaschen 10 garantiert ist. Dabei treten an allen im Betrieb im Hochvakuum befindlichen Lagern entsprechende Belastungen und Beschleunigungen auf insbesondere an den Linearlagern 1 und 2. Diese weisen daher eine spezielle, gemeinsame Vorrichtung zum Abschmieren auf, die im Nachstehenden beschrieben wird.
Wie die 2 zeigt, ist in dem Schwenkarm 25 ein napfartiger Schmiermittelbehälter 5 ausgebildet, der durch einen Deckel 9 hermetisch abgeschlossen ist. Der Deckel 9 ist mittels mehrerer Schrauben lösbar am Schwenkarm 25 befestigt und kann zwecks Einfüllen eines speziellen, für den Einsatz im Vakuum geeigneten Schmierfetts 4 abgenommen werden. Im Zentrum des kreisförmigen Deckels 9 ist ein Drosselventil 7 mit verstellbarem Drosselquerschnitt befestigt. Durch dieses Drosselventil 7 ist der Schmiermittelbehälter 5 mit dem Innenraum 8 der Unterdruckkammer 3 verbunden.
Von dem dem Deckel 9 gegenüberliegenden Boden des Schmiermittelbehälters 5 geht eine im Inneren des Schwenkarms 25 ausgebildete Leitung 6 in Form mehrerer Bohrungen ab, die sich in zwei zu jeweils einem Lager 1, 2 laufende Aste verzweigt. Die Leitung 6 mündet unmittelbar in die beiden Linearlager 1, 2 ein und verbindet diese so mit dem Schmiermittelbehälter 5. Die Linearlager 1, 2 und die darin einmündenden Enden der Leitung 6 stehen direkt mit dem Innenraum 8 und dem darin momentan herrschenden Druck in Verbindung.
Bei der ersten Inbetriebnahme der Beschichtungsmaschine und danach in entsprechenden Zeitabständen werden die acht Schmiermittelbehälter 5 des Sternrads 18 sowie die acht Schmiermittelbehälter 5 des identisch aufgebauten Sternrads 19 mit einer definierten Menge von vakuumgeeignetem Schmierfett 4 gefüllt, was durch die losbaren Deckel 5 erleichtert wird oder nach Abschrauben der Drosselventile 7 durch deren Aufnahmebohrung hindurch erfolgen kann. Dieser Einfullvorgang bzw. Nachfüllvorgang geschieht manuell bei geöffneter Unterdruckkammer 3 und somit bei normalem Luftdruck. Das Offnen erfolgt beispielsweise an einer Trennstelle 33 oder auch durch nicht gezeigte Wartungsoffnungen.
Nach dem Schließen der Unterdruckkammer 3 wird die im Innenraum 8 vorhandene Luft durch die Vakuumpumpen 4 abgesaugt, bis der gewünschte Arbeitsdruck von z. B. 10^–4 Millibar erreicht ist. Dabei herrscht in den Linearlagern 1, 2 bzw. den in diese einmundenden Endbereichen der Leitung 6 der momentan im Innenraum 8 vorliegende Unterdruck. Das Absaugen der Luft aus dem Schmiermittelbehalter 5 jedoch wird durch die Drossel 7 behindert bzw. verzögert, so dass im Schmiermittelbehälter 9 für eine bestimmte Zeitspanne ein jeweils höherer Druck herrscht als in den Linearlagern 1, 2. Die sich einstellende Druckdifferenz und deren Dauer ist vom eingestellten Querschnitt der Drossel 7 abhängig und bewirkt, dass eine bestimmte Menge Schmierfett 4 aus den beiden Enden der Leitung 6 in die Linearlager 1, 2 gesaugt wird. Dieser Vorgang ist eine gewisse Zeitspanne nach Erreichen des gewünschten Vakuums im Innenraum 8 beendet, wenn Druckausgleich zwischen dem Schmiermittelbehälter 5 und dem Innenraum 8 erfolgt ist. Dieser Abschmiervorgang läuft vollkommen selbsttatig während des Evakuierens des Innenraums 8 der Unterdruckkammer 3 ab und erfordert somit keine zusätzliche Zeit. Er wiederholt sich bei jedem Evakuieren der Unterdruckkammer 3, das üblicherweise in bestimmten regelmäßigen Zeitintervallen entsprechend der regelmäßigen Betriebsdauer der Beschichtungsmaschine erfolgt.

Claims

Vorrichtung zum Schmieren eines Lagers, mit einer Unterdruckkammer (3) und mindestens einem in dieser angeordneten Lager (1, 2), mit mindestens einem in der Unterdruckkammer (3) angeordneten Schmiermittelbehälter (5), der einerseits über eine Leitung (6) mit dem Lager (1, 2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelbehälter (5) andererseits über ein Drosselventil (7) mit dem Innenraum (8) der Unterdruckkammer (3) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (7) verstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelbehälter (5) einen lösbaren Deckel (9) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (7) im lösbaren Deckel (9) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (1, 2) und der damit verbundene Schmiermittelbehälter (5) auf einem in der Unterdruckkammer (3) drehbar angeordneten Sternrad (18, 19) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (1, 2) als Linearlager für einen verschiebbaren Greifarm (26) des Sternrads (18, 19) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lager (1, 2) über mindestens eine Leitung (6) mit einem gemeinsamen Schmiermittelbehälter (5) verbunden sind.