DE10338899B3

DE10338899B3 - Schmierstoff-Speicherelement für wartungsfreie Gleitlager, Gleitschienen u. dgl.

Info

Publication number: DE10338899B3
Application number: DE2003138899
Authority: DE
Inventors: Gerhard Lorenz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-23
Filing date: 2003-08-23
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-08-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schmierstoff-Speicherelement für wartungsfreie Gleitlager, Gleitschienen und dgl. mit einer Buchse (4) aus einem porösen Material, in die ein poröser Stopfen (6) eingesetzt ist, der laufflächenseitig (8) wenigstens eine Sackbohrung (10) aufweist. Die Sackbohrung steht über wenigstens eine Querbohrung (12) mit der Buchse (4) in Verbindung. Der Stopfen (6) und die poröse Buchse (4) sind mit Flüssigschmierstoff getränkt. Die Sackbohrung (10) sowie gegebenenfalls auch die wenigstens eine Querbohrung (12) sind mit Festschmierstoff gefüllt. Das poröse Material besteht aus einem Sintermaterial, insbesondere Sinterbronze. Das Schmierstoff-Speicherelement zeichnet sich durch eine sehr gute Langzeitschmierung mit verbesserter Schmierwirkung aus.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmierstoff-Speicherelement für wartungsfreie Gleitlager, Gleitschienen und dgl. sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schmierstoff-Speicherelementes.
Um Instandhaltungskosten von Maschinen und Anlagen zu senken, ist man in zunehmendem Maße bemüht, wartungsarme und wartungsfreie Maschinenelemente einzusetzen. Eine besondere Rolle spielen dabei die Lager. Zur Verringerung der Wartung ist es bekannt, die Lagerstellen mit Schmiereinheiten zu versehen oder mit Öl oder Fließfett automatisch zu versorgen. Es ist auch bekannt, Festschmierstoffbuchsen in Bohrungen der Lagerwerkstoffe einzusetzen, die kontinuierlich Schmierstoff in die Gleitbahn abgeben.

Durch die DE 9 16 738 C ist ein selbstschmierendes Kapillarlager bekannt, das einen Ring aus Kapillarmetall, das mit Schmiermittel durchsetzt ist, aufweist, welcher einen Stahlring, der fest auf einer Welle aufgesetzt ist, umgibt. Der Kapillarmetall-Ring ist von einem Stahlring umgeben und kann sowohl für ruhenden als auch drehenden Einsatz verwendet werden. Der mit Schmiermittel durchsetzte Kapillarmetall-Ring stellt somit selbst ein Schmiermittel-Speicherelement dar. Der Schmierfilmaufbau erfolgt beim Einsatz als ruhendes Gleitlager allein durch Kapillarwirkung, wodurch jedoch kein fester und dauerhafter Schmierfilmaufbau erreichbar ist. Beim Einsatz als drehendes Gleitlager wird das Schmiermittel sehr schnell durch die Fliehkraft aus den Poren des Kapillarmetall-Ringes herausgefördert, wodurch eine Langzeitschmierung nicht mehr gewährleistet ist.

Aus der DE 36 33 164 A1 ist einwartungsfreies Gleitlager bekannt, das ein Trägerelement aufweist, bei dem gleitflächenseitig Ausnehmungen ausgebildet sind, in denen Schmierstoff gespeichert ist. In die Ausnehmungen ist ein aus einem Festschmierstoff und einem Flüssigschmierstoff kombiniertes Schmierstoff-Speicherelement eingesetzt. Das Schmierstoff-Speicherelement besteht aus einem zylindrischen oder einem becherförmigen Hohlkörper, dessen Hohlraum gleitflächenseitig von einer Festschmierstoff-Scheibe verschlossen ist und mit einem Flüssigschmierstoff gefüllt ist. Die Festschnüerstoff-Scheibe weist dünne Bohrungen auf. Der Hohlkörper besteht aus porösem Sintermaterial. Auch bei diesem Gleitlager erfolgt die Flüssigschmierstoff-Abgabe durch Kapillarwirkung der Poren des Sintermaterials und der Bohrungen der Feststoffschmierstoff-Scheibe. Bei drehendem Einsatz treten die gleichen Nachteile wie beim Lager nach der DE 9 16 738 C auf.

Durch die DE 43 12 256 C2 ist ein wartungsfreies Gleitlager mit Langzeitschmierung mit einem Trägerelement bekannt, das gleitflächenseitig mit Ausnehmungen versehen ist, in die jeweils ein Schmierstoff-Speicherelement eingesetzt ist. Das Schmierstoff-Speicherelement umfasst einen in der Ausnehmung ausgebildeten Ölraum, der gleitflächenseitig einen Festschmierstoffstopfen aufweist. Das Trägerelement ist ein auf einer in einem Gehäuse gelagerten Welle fest angeordneter, mit der Welle umlaufender Ring, in dessen Außenumfangsfläche die Ausnehmungen in Form von Sackbohrungen ausgebildet sind, in denen die Schmierstoff-Speicherelemente angeordnet sind. Es sind zwei verschiedene Schmierstoff-Speicherelemente vorgesehen. Die Schmierstoff-Speicherelemente der einen Art weisen einen in die Öffnung der Sackbohrung eingesetzten becherförmigen Einsatz auf, dessen Becherbodenen einen durch die Sackbohrung gebildeten Ölraum begrenzt und in den eine Büchse aus porösem Sinter-Material eingesetzt ist, die einen weiteren Ölraum einschließt, der gleitflächenseitig von einem porösem Festschmierstoffstopfen verschlossen ist. Die beiden Ölräume stehen über wenigstens eine im Becherboden ausgebildete Bohrung in Verbindung. Die Schmierstoff-Speicherelemente der zweiten Art weisen einen in die Öffnung der Sachbohrung eingesetzten porösen Festschmierstoffstopfen auf, der einen durch die Sackbohrung gebildeten Ölraum gleitflächenseitig begrenzt. Durch die Befestigung des ringförmigen Trägerelementes, der auf seinem Außenumfang Schmierstoff-Speicherelemente aufweist, auf einer Welle wird die Zentrifugalkraft zur beschleunigten Herausförderung von Schmieröl genutzt. Hierdurch wird der Aufbau und Erhalt des Schmierfilmes gewährleistet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schmierstoff-Speicherelement für wartungsfreie Gleitlager, Gleitschienen und dgl. mit verbesserter Langzeitschmierung und verbesserter Schmierwirkung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schmierstoff-Speicherelementes ist im Anspruch 13 angegeben.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Schmierstoff-Speicherelement nutzt die kombinierte Schmierwirkung von Graphit, Festschmierstoff und Flüssigschmierstoff. Die Schmierwirkung wird noch durch komprimierte Luftbläschen verbessert, die beim Einpressen des Flüssigschmierstoffs in die poröse Buchse und den Graphit eingelagert werden. Langzeitversuche mit dem erfindungsgemäßen Schmierstoff-Speicherelement haben ergeben, dass auch nach 25 Millionen linearen, axialen und radialen Bewegungen in einem Gleitlager noch keine metallische Berührung der Gleitflächen zu beobachten war.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt, näher erläutert werden:
Die Zeichnung zeigt ein Schmierstoff-Speicherelement 2, eine sogenannte „Schmierstoffdrüse", für wartungsfreie Gleitlager mit einer porösen Büchse, insbesondere einer Sinterbronzebüchse 4, in die ein poröser Stopfen 6, insbeson dere Graphitstopfen, eingesetzt ist. Auf der Laufflächenseite 8 des Schmierstoff-Speicherelementes 2 ist wenigstens eine Sackbohrung 10 ausgebildet, die über mehrere Querbohrungen 12 mit der Büchse 4 in Verbindung steht. Die poröse Büchse 4 und der Graphitstopfen 6 sind mit flüssigem Schmierstoff getränkt. Die Bohrung 10 und gegebenenfalls auch die Querbohrungen sind mit Festschmierstoff gefüllt.

Die Zeichnung zeigt einen Teil einer Vorrichtung 14 zum Einpressen von Flüssigschmierstoff (Öl und Additive) in die poröse Büchse 4 und den porösen Stopfen 6.

Die Vorrichtung 14 weist eine Metallform 15 mit wenigstens einer Bohrung 16 auf, in die eine Führungsbüchse 18 eingesetzt ist, die innenseitig nahe dem Bohrungsöffnungsrand einen O-Ring 20 aufweist. In der Sackbohrung 16 befindet sich Flüssigschmierstoff 17, beispielsweise mit wenigstens einem Additiv versetztes Öl.

Das noch schmierstofffreie Speicherelement 2 wird in die Führungsbüchse 18 eingeführt wobei eine Abdichtung durch den O-Ring 20 erfolgt. Das Schmierstoff-Speicherelement 2 wird dann mit Hilfe einer Pressvorrichtung 22, (schematisch durch den Pfeil 22 dargestellt) in die Führungsbüchse 18 eingedrückt. Der Dichtungs-O-Ring 20 verhindert, dass Luft und Flüssigschmierstoff seitlich austreten können. Durch den hohen Pressdruck, beispielsweise 100 atü dringt der Flüssigschmierstoff (Öl + Additiv) und komprimierte Luft in die Hohlräume bzw. Kappilaren der Büchse 4 und des Stopfens 6 ein. Hierbei werden komprimierte Luftbläschen im Flüssigschmierstoff eingeschlossen.

Nach erfolgter Sättigung der Büchse 4 und des Stopfens 6 mit Flüssigschmierstoff 17 und komprimierten Luftbläschen wird der Schmierstoff-Speicher 2 aus der Metallform herausgenommen. Anschließend wird die Sackbohrung 10 und werden gegebenenfalls auch die Querbohrungen 12 mit einem Festschmierstoff, beispielsweise MoS2-Fett, gefüllt.

Das so präparierte Schmierstoff-Speicherelement wird dann in entsprechende Bohrungen bzw. Ausnehmungen eines Träger- oder Gleitlager- oder Gleitschienenwerkstoffes (nicht dargestellt) eingesetzt.

Claims

Schmierstoff-Speicherelement für wartungsfreie Gleitlager, Gleitschienen und dgl. mit einer Buchse (4) aus einem porösem Material, in die ein poröser Stopfen (6) eingesetzt ist, der laufflächenseitig (8) wenigstens eine Sackbohrung (10) aufweist, die über wenigstens eine Querbohrung (12) mit der Buchse (4) in Verbindung steht, wobei der Stopfen (6) und die poröse Buchse (4) mit Flüssigschmierstoff getränkt und die wenigstens eine Sackbohrung (10) mit Festschmierstoff gefüllt sind.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sackbohrung (10) über mehrere Querbohrungen (12) mit der Buchse (4) in Verbindung steht.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Querbohrung (12) mit Festschmierstoff gefüllt ist.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sackbohrungen (10) vorgesehen sind.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Material ein Sintermaterial, insbesondere Sinterbronze ist.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Schmierstoff aus einem Öl und wenigstens einem zugesetzten Additiv besteht.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive in flüssiger und/oder fester Form zugesetzt sind.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Festschmierstoff Fett ist.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fett MoS2-Fett ist.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Stopfen aus Graphit besteht.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im in der Buchse und im Stopfen eingelagerten Schmierstoff Luftbläschen eingeschlossen sind.
Schmierstoff-Speicherelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbläschen komprimierte Luft aufweisen.
Verfahren zum Herstellen eines Schmierstoff-Speicherelementes nach einem der Ansprüche 1-12, gekennzeichnet durch folgende aufeinander folgende Schritte: – Bereitstellen einer Metallform (15) mit wenigstens einer Bohrung (16) in die Flüssigschmierstoff eingefüllt ist, – Einführen eines Schmierstoff-Speicherelements nach einem der Ansprüche 1-12 in die Bohrung (16) mittels Pressvorrichtung (22), wobei die Buchse (4) außenumfangseitig gegenüber der Bohrung abgedichtet ist, dabei – Einpressen des flüssigen Schmierstoffs (17) in die poröse Büchse (4) und den in die Büchse eingesetzten porösen Stopfen (6) über die Laufflächenseite (8) und die Sackbohrung (10) und die wenigstens eine Querbohrung (12) und – Einfüllen von Festschmierstoff in die Sackbohrung (10) des Stopfens (6).
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung zwischen der Buchse (4) und der Bohrung (16) ein O-Ring (20) vorgesehen ist, der in der Bohrungswandung angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der O-Ring in einer in die Bohrung (16) eingesetzten Führungsbuchse (18) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Festschmierstoff auch in die Querbohrung (12) eingefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit dem flüssigen Schmierstoff Luft mit eingepresst wird.