DE19647937B4

DE19647937B4 - Wälzlager

Info

Publication number: DE19647937B4
Application number: DE1996147937
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. Greiner (FH)
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: DE19647937A1

Abstract

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 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.

Description

Gebiet der Erfindung
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 Verteilerkanälen aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Für Wälzlager und Linearführungen spielt die Minimalmengenschmierung eine zunehmend große Rolle. Bei Lagern mit bekannten Schmiermengen-Dosiereinheiten erfolgt die Schmierung dadurch, daß im Schmierstoff-Zuführgerät Dosierventile (Zumeßventile) angeordnet werden. Die damit förderbare Schmierstoffmenge ist jedoch für viele Anwendungen zu groß. Eine vor diesen Dosierventilen 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 9 411 644 A1 bekannt. Bei diesem enthält das Zuführgerät ein separates Zumeßventil, welches in der Kammer eines Vorsatzkörpers angeordnet ist.
Aus DE 38 11 129 A1 ist ein Lager für eine Spindel für eine Werkzeugmaschine bekannt geworden, bei der ein Lagerring an seinem Außenumfang mit einer umlaufenden Schmiernut versehen ist. Diese Schmiernut ist über mehrere über den Umfang des Lagerringes verteilte Radialkanäle mit einer Ringnut verbunden. Der Schmiernut wird Schmieröl über eine Öldruckleitung zugeführt. Die Druckleitung ist über einen Wärmetauscher an eine Öldruckpumpe angeschlossen, die in der Zuführleitung zu dem Lager eingebaut ist. Auf diese Weise kann das Öl mit einem vorgegebnen Druck und einer vorgegebenen Temperatur der Schmiernut zugeführt werden. Zur Schmierung dieses Lagers muss in der Peripherie ausreichend Raum zur Bereitstellung der Öldruckpumpe 62 geschaffen sein.
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 Mikropumpe 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 entwikkelt, 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 welchem jeweils ein Mikromotor und eine von diesem angetriebene, den Schmierstoff fördernde Mikropumpe in der Zuführleitung angeordnet sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele von Lagern mit Schmierstoff-Zuführgeräten sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 ein vorbekanntes Lagerelement mit einem Vorsatzkörper für die Schmierung, welches an einer Führungsschiene angeordnet ist, teilweise in stirnseitiger Ansicht und teilweise im Querschnitt;
2 das vorbekannte Lagerelement und den daran angebrachten Vorsatzkörper in einem Längsschnitt gemäß Linie II-II der 1;
3 den Längsschnitt eines Zumeßventils für das vorbekannte Lagerelement;
4 eine perspektivische Darstellung einer Führungsschiene mit einem Lagerelement, dessen Schmierstoff-Zuführleitung an einer Zentralschmieranlage angeschlossen ist.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Entsprechend den 1 bis 3 ist an dem Lagerelement 1, welches aus dem Dokument WO 9 411 644 A1 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 abstützt. Die Abstreifereinheit besteht aus einem Vorsatzkörper 6, der als Tragkörper 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 abgewandt ist.
Schmierstoff wird der Abstreifereinheit über eine Zuführleitung 9 von außen zugeführt. Zu diesem Zweck befinden sich in dem Vorsatzkörper 6 Verteilerkanäle, die in als Sacklochbohrungen ausgeführte Dosierkammern 12 einmünden, 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 Abflußkammer 16 und eine Austrittsöffnung 17 aufweist. Zwischen dem Dosierraum 15, in welchem sich ein federbeaufschlagter Kolben 18 befindet, und der Abschlußkammer 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 unmittelbar mit den Austrittsöffnungen 17 der Zumeßventile 13 verbunden.
Jedes Zumeßventil 13 ist innerhalb der Dosierkammer 12 mit einem Dichtungsring 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 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-Schmiermengen-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

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 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.
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.
Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführgerät für Schmierstoff in einem an einer Stirnseite des Lagerelementes (1) befindlichen Vorsatzkörper (6) angeordnet ist.
Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführgerät mit der Mikropumpe und dem Mikromotor unmittelbar in dem Lagerelement (1) angeordnet ist.
Wälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführgerät mit der Mikropumpe und dem Mikromotor in dem Tragkörper (29) angeordnet ist.
Wälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführgerät mit der Mikropumpe und dem Mikromotor in einem der Umlenkkörper (21) angeordnet ist.