DE19647937A1 - Wälzlager - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einem Zuführgerät für Schmierstoff,
welches mit seiner Eintrittsseite an einer äußeren Zuführleitung angeschlossen
und an seiner Austrittsseite mit dem Lagerbereich des Wälzlagers verbunden ist
und wenigstens eine Dosierkammer mit in diese einmündenden Verteilerkanä
len aufweist.
Für Wälzlager und Linearführungen spielt die Minimalmengenschmierung eine
zunehmend große Rolle. Bei Lagern mit bekannten Schmiermengen-Dosier
einheiten erfolgt die Schmierung dadurch, daß im Schmierstoff-Zuführgerät
Dosierventile (Zumeßventile) angeordnet werden. Die damit förderbare Schmier
stoffmenge ist jedoch für viele Anwendungen zu groß. Eine vor diesen Dosier
ventilen üblicherweise angeordnete Pumpe muß aufgrund der Drosselverluste
der Ventile in der Lage sein, einen sehr hohen Druck aufzubringen. Ein als
Linearlagerelement ausgebildetes Wälzlager der eingangs genannten Art ist aus
dem Dokument WO-A-9 411 644 bekannt. Bei diesem enthält das Zuführgerät
ein separates Zumeßventil, welches in der Kammer eines Vorsatzkörpers an
geordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem baulichen Aufwand
genau bemessene kleine Schmierstoffmengen mit sehr hohem Druck in den
Lagerbereich des Wälzlagers zu fördern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Dosierkammer
des Zuführgerätes jeweils ein Mikromotor und eine von diesem angetriebene,
den Schmierstoff fördernde Mikropumpe angeordnet sind. Auf diese Weise ist
es möglich, mit neu entwickelten Miniaturpumpen sehr viel kleinere Volumina
mit hohem Druck zu fördern. Hinzu kommt, daß die dazu passenden Motoren
jetzt ebenfalls zur Verfügung stehen. Beispielsweise das Fraunhofer-Institut für
Produktionstechnik und Automatisierung in Stuttgart hat eine solche Mikropum
pe als innenverzahnte Zahnradpumpe mit einem Außendurchmesser von 10 mm,
einer Pumpleistung von 200 ml/min und einem erzielbaren Differenzdruck von
50 bar und einen dazu passenden fluidisch angetriebenen Mikromotor entwickelt,
der eine axiale Länge von 4 mm und einen Durchmesser von nur 2,5 mm
aufweist.
Das Wälzlager kann als Linearlager mit einem Wälzkörperumläufe enthaltenden
Lagerelement ausgebildet sein, deren Wälzkörper sich jeweils innerhalb eines
Tragkörpers und zweier Umlenkkörper befinden und an der Lauffläche einer
Führungsschiene abgestützt sind. Dabei kann das Zuführgerät für Schmierstoff
in einem an einer Stirnseite des Lagerelementes befindlichen Vorsatzkörper
angeordnet sein.
Es ist möglich, das Zuführgerät mit der Mikropumpe und dem Mikromotor
unmittelbar in dem Lagerelement anzuordnen, wobei es in dem Tragkörper oder
in einem der Umlenkkörper eingebaut sein kann. Auf diese Weise kann der
Schmierstoff unmittelbar an die richtigen Stellen in der Traglaufbahn gebracht
werden.
Aufgrund der Kleinheit der Bauteile ist auch ein Wälzlager denkbar, bei wel
chem jeweils ein Mikromotor und eine von diesem angetriebene, den Schmier
stoff fördernde Mikropumpe in der Zuführleitung angeordnet sind.
Ausführungsbeispiele von Lagern mit Schmierstoff-Zuführgeräten sind in den
Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 ein vorbekanntes Lagerelement mit einem Vorsatzkörper für
die Schmierung, welches an einer Führungsschiene angeord
net ist, teilweise in stirnseitiger Ansicht und teilweise im
Querschnitt;
Fig. 2 das vorbekannte Lagerelement und den daran angebrachten
Vorsatzkörper in einem Längsschnitt gemäß Linie II-II der Fig.
1;
Fig. 3 den Längsschnitt eines Zumeßventils für das vorbekannte
Lagerelement;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Führungsschiene mit
einem Lagerelement, dessen Schmierstoff-Zuführleitung an
einer Zentralschmieranlage angeschlossen ist.
Entsprechend den Fig. 1 bis 3 ist an dem Lagerelement 1, welches aus dem
Dokument WO-A-9 411 644 bekannt ist, eine Abstreifereinheit stirnseitig
befestigt. Das Lagerelement 1 besteht aus einem Tragkörper und zwei an diesem
stirnseitig angrenzenden Umlenkkörpern. Es weist Lagerbereiche 2 mit Wälzkör
pern 3 auf, mit denen es sich an Laufflächen 4 einer Führungsschiene 5 ab
stützt. Die Abstreifereinheit besteht aus einem Vorsatzkörper 6, der als Tragkör
per für die Aufnahme von Zumeßventilen ausgebildet ist und an dem ein
plattenförmiger Abstreifer 7 angeordnet ist. Bei der hin- und hergehenden
Bewegung des Lagerelementes 1 längs der Führungsschiene 5 gleitet eine
Abstreiferlippe 8 mit ihrem Ende auf den Laufflächen 4 der Führungsschiene 5
entlang und verhindert den Austritt von Schmierstoff aus dem Wälzlagerbereich
2 und das Eindringen von Schmutz in das Lager. Der Abstreifer 7 ist an der
Stirnseite des Vorsatzkörpers 6 befestigt, die von dem Lagerelement 1 abge
wandt ist.
Schmierstoff wird der Abstreifereinheit über eine Zuführleitung 9 von außen
zugeführt. Zu diesem Zweck befinden sich in dem Vorsatzkörper 6 Vertei
lerkanäle, die in als Sacklochbohrungen ausgeführte Dosierkammern 12 ein
münden, in welchen sich jeweils Zumeßventile 13 befinden.
Das Zumeßventil 13 ist als hülsenförmiges Bauteil ausgebildet, welches axial
hintereinander eine Eintrittsöffnung 14, einen Dosierraum 15, eine Abflußkam
mer 16 und eine Austrittsöffnung 17 aufweist. Zwischen dem Dosierraum 15,
in welchem sich ein federbeaufschlagter Kolben 18 befindet, und der Abschluß
kammer 16 ist ein Rückschlagventil mit einer federbeaufschlagten Kugel 19 als
Verschlußorgan angeordnet.
Jedes Zumeßventil ist in einer Dosierkammer 12 so angeordnet, daß seine
Eintrittsöffnung 14 strömungsmäßig auf den benachbarten Verteilerkanal folgt,
während seine Austrittsöffnung 17 an dem Abstreifer 7 angrenzt, wo der
Schmierstoff aus dem Vorsatzkörper 6 austreten und in das aus dem Tragkörper
29 und zwei Umlenkkörpern 21 bestehende Lagerelement 1 eintreten kann. Die
an dem Tragkörper 29 angrenzenden Umlenkkörper 21 für die Wälzkörper 3
des Lagerelementes 1 weisen hierfür Durchtrittsöffnungen 22 auf. Diese sind un
mittelbar mit den Austrittsöffnungen 17 der Zumeßventile 13 verbunden.
Jedes Zumeßventil 13 ist innerhalb der Dosierkammer 12 mit einem Dichtungs
ring 23 und gegenüber dem Umlenkkörper 21 mit einem Dichtungsring 28
abgedichtet angeordnet. Es weist außerdem eine zweite Ringnut 24 an der
äußeren Oberfläche auf, wobei an einer Umfangsstelle ein Zylinderstift 25, der
sich in einer Bohrung des Vorsatzkörpers 6 befindet, in die Ringnut 24 eingreift,
um das Zumeßventil 13 gegen axiale Verschiebung zu sichern.
In der Zentralschmieranlage gemäß Fig. 4 kann der Schmierstoff von einer
Pumpe 30 über ein Leitungssystem mit Verteilerleisten 31 und 32 gleichzeitig
an mehrere mit Schmierstellen 33 versehene Verbraucher gefördert werden. Zur
Kontrolle des Betriebsdrucks dient ein Druckwächter 34. Die Schmierstoff-Zuführleitung
9 führt zu dem seitlichen Anschluß des die Minimal-Schmiermen
gen-Dosiereinheit enthaltenden Vorsatzkörpers 6, in dessen Dosierkammer
erfindungsgemäß ein Mikromotor und eine von diesem angetriebene, den
Schmierstoff fördernde Mikropumpe angeordnet sind. Das Lagerelement 1 ist
eine Rollenumlaufeinheit, an deren Tragkörper 29 die beiden Umlenkkörper 21
stirnseitig angrenzen. Dabei befindet sich an einem Umlenkkörper 21 an der
von dem Tragkörper 29 abgewandten Stirnseite der Vorsatzkörper 6 für die
Schmierung.
1
Lagerelement
2
Lagerbereich
3
Wälzkörper
4
Lauffläche
5
Führungsschiene
6
Vorsatzkörper
7
Abstreifer
8
Abstreiferlippe
9
Zuführleitung
12
Dosierkammer
13
Zumeßventil
14
Eintrittsöffnung
15
Dosierraum
16
Abflußkammer
17
Austrittsöffnung
18
Kolben
19
Kugel
21
Umlenkkörper
22
Durchtrittsöffnung
23
Dichtungsring
24
Ringnut
25
Zylinderstift
28
Dichtungsring
29
Tragkörper
30
Pumpe
31
Verteilerleiste
32
Verteilerleiste
33
Schmierstelle
34
Druckwächter
Claims (7)
1. Wälzlager mit einem Zuführgerät für Schmierstoff, welches mit seiner Ein
trittsseite an einer äußeren Zuführleitung angeschlossen und an seiner Austritts
seite mit dem Lagerbereich des Wälzlagers verbunden ist und wenigstens eine
Dosierkammer mit in diese einmündenden Verteilerkanälen aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Dosierkammer (12) des Zuführgerätes jeweils ein
Mikromotor und eine von diesem angetriebene, den Schmierstoff fördernde
Mikropumpe angeordnet sind.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Linearlager
mit einem Wälzkörperumläufe enthaltenen Lagerelement (1) ausgebildet ist,
deren Wälzkörper (3) sich jeweils innerhalb eines Tragkörpers (29) und zweier
Umlenkkörper (21) befinden und an der Lauffläche (4) einer Führungsschiene
(5) abgestützt sind.
3. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführgerät
für Schmierstoff in einem an einer Stirnseite des Lagerelementes (1) befindlichen
Vorsatzkörper (6) angeordnet ist.
4. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführgerät
mit der Mikropumpe und dem Mikromotor unmittelbar in dem Lagerelement (1)
angeordnet ist.
5. Wälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführgerät
mit der Mikropumpe und dem Mikromotor in dem Tragkörper (29) angeordnet
ist.
6. Wälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführgerät
mit der Mikropumpe und dem Mikromotor in einem der Umlenkkörper (21)
angeordnet ist.
7. Wälzlager mit einem Zuführgerät mit Schmierstoff, welches mit seiner Ein
trittsseite an einer äußeren Zuführleitung angeschlossen und an seiner Austritts
seite mit dem Lagerbereich des Wälzlagers verbunden ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Zuführleitung (9) ein Mikromotor und eine von diesem
angetriebene, den Schmierstoff fördernde Mikropumpe angeordnet sind.
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