DE19647939A1

DE19647939A1 - Linearlagerelement

Info

Publication number: DE19647939A1
Application number: DE1996147939
Authority: DE
Inventors: Ludwig Winkelmann
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: DE19647939B4

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Linearlagerelement, dessen Lagerbereich als Wälzkör perumlauf ausgebildet ist, der sich innerhalb eines Tragkörpers und zweier Umlenkkörper befindet, und das an der Lauffläche einer Führungsschiene gelagert und an mindestens einer seiner beiden Stirnseiten mit einem Abstreifer versehen ist, welcher zum Zurückhalten von Schmierstoff in dem Lagerelement mit einem Endbereich auf der Lauffläche aufliegt, wobei an oder in dem Lager element wenigstens ein mit seiner Eintrittsseite an einer äußeren Zuführleitung angeschlossenes und an seiner Austrittsseite mit dem Lagerbereich verbundenes Zuführgerät für Schmierstoff angeordnet ist, welches eine mit der äußeren Zuführleitung verbundene Dosierkammer und in diese einmündende Vertei lerkanäle enthält und an einer Stirnseite des Lagerelementes angeordnet ist.

Hintergrund der Erfindung

Aus dem Dokument DE-C-21 30 420 ist ein Lagerelement mit einer Abstrei fereinheit bekannt, welches eine ständig dosierte Schmierung eines Wälzlagers mit einfachen und billigen Mitteln ermöglicht. Diese Vorrichtung enthält einen Abstreifer aus einem polymeren Werkstoff mit einer Abstreifkante, die bei der hin- und hergehenden Bewegung eines als Rollenumlaufschuh ausgebildeten Lagerelements die Laufbahn reinigen soll, um Verunreinigungen von dem Wälzlager fernzuhalten und gleichzeitig den Austritt von Schmierstoff aus dem Lagerelement verhindert. Hier wird Schmierstoff von der Lageraußenseite über ein Element aus saugfähigem Material, das die auf der Lauffläche aufliegende Abstreifkante umgibt, in das Innere des Lagerelements gefördert. Dabei ist es möglich, daß mit dem Schmierstoff auch auf der Laufbahn aufliegende un erwünschte Emulsionen in das Lager transportiert werden.

Aus dem Dokument US-A-4 927 272 ist ein Linearlagerelement bekannt, dessen Zuführgerät als langgestreckte und kompliziert aufgebaute Schmierstoff-Einspritz einheit mit einem Adaptergehäuse, einem Einspritzrohr, einem Schmierstoff behälter, einem Meß- und Filterelement und Verteilerkanälen ausgebildet ist, die mit Zuführkanälen verbunden sind. Dabei sind die Zuführkanäle in dem Ab streifer angeordnet, der dadurch als Austauschteil eine aufwendige Konstruktion erhält. Somit muß beim Verschleiß der Abstreiferlippe ein relativ teueres Bauteil ausgetauscht werden. Das Zuführgerät des vorbekannten Linearlagerelements ist außerdem unmittelbar in eine Gewindebohrung des Lagerelements einge schraubt und ragt aus diesem stirnseitig mit einem Teil seiner Länge heraus, so daß sich in Führungsschienenlängsrichtung große Lagerabmessungen ergeben.

Aus dem Dokument WO-A-9 411 644 ist ein Linearlagerelement der eingangs genannten Art bekannt, bei welchem das Zuführgerät als separates Zumeßventil ausgebildet ist, welches in der Kammer eines Vorsatzkörpers angeordnet ist. Dieser ist als besonderes Bauteil an der Stirnseite des Lagerelementes befestigt. Auf diese Weise ergeben sich die Nachteile einer Vielzahl von Einzelteilen, welche durch die zusätzliche Einrichtung Zuführgerät bedingt sind, einer auf wendigen Montage, des zusätzlichen erforderlichen Bauraums und damit ver bunden einer verringerten Abstützlänge und eines verkürzten Gesamthubs der Linearführung. Es entsteht eine Vielzahl von leckagegefährdeten Dichtstellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile, die mit einer mit der Schmierdosiereinrichtung versehenen separaten Abstreifereinheit verbunden sind, zu vermeiden und durch einen Minimalaufwand an Bauraum und Einzel teilen eine funktionssichere, kostengünstige Nachschmiereinrichtung zur Fein dosierung von Schmierstoffen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dosierkammer und die Verteilerkanäle des Zuführgerätes jeweils unmittelbar in den zugehöri gen Umlenkkörper eingeformt sind. Auf diese Weise läßt sich bei dem Lager element mit funktionssicherer Schmiereinrichtung ein einfacher Aufbau errei chen und Bauraum einsparen. Die Teile des Umlenkkörpers können jeweils durch Ultraschallverschweißen zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein vorbekanntes Lagerelement mit einer Abstreifereinheit, welches an einer Führungsschiene angeordnet ist, teilweise in stirnseitiger Ansicht und teilweise im Querschnitt;

Fig. 2 das vorbekannte Lagerelement und die daran angebrachte Abstreifereinheit in einem Längsschnitt gemäß Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 den Längsschnitt eines Zumeßventils für das vorbekannte Lagerelement;

Fig. 4 eine stirnseitige Teilansicht eines erfindungsgemäßen Lager elementes;

Fig. 5 den Umlenkkörper dieses Lagerelementes in einem Schnitt gemäß Linie A-A der Fig. 4;

Fig. 6 den an dem Tragkörper stirnseitig angebrachten Umlenkkörper des Lagerelementes in einem Schnitt gemäß Linie C-C der Fig. 4;

Fig. 7 eine stirnseitige Teilansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Lagerelements;

Fig. 8 den Umlenkkörper des weiteren Lagerelementes in einem Schnitt gemäß Linie B-B der Fig. 7;

Fig. 9 den an dem Tragkörper stirnseitig angebrachten Umlenkkörper des weiteren Lagerelementes in einem Schnitt gemäß Linie D-D der Fig. 7.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

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.

Bei einem erfindungsgemäßen Lagerelement nach einem ersten Lösungsvor schlag gemäß den Fig. 4 bis 6 sind eine Dosierkammer 40 und eine Ab flußkammer 41 mit einem Rückschlagventil 42, welches eine Plattenfeder 43 und eine Kugel 44 enthält, im Umlenkkörper 45 hintereinander angeordnet. Die entsprechende Aufnahmebohrung 46 für eine Hülse 47 wurde im Umlenkkörper 45 bei dessen Herstellung z. B. durch Spritzgießen bereits eingeformt. Die Dosierkammer 40 enthält einen Zumeßkolben 48 und eine Druckfeder 49. Durch Umbördeln des offenen Hülsenbereichs ist die Dosierkammer 40 zu einer vormontierbaren Einheit zusammengefaßt.

Eine Abschlußplatte 50 dichtet die Dosierkammer 40 ab und ermöglicht eine definierte Abstützung des Zumeßkolbens 48 und damit ein Leerlaufen der Dosierkammer 40 nach dem Aussetzen eines Schmierimpulses. Die Dosierkam mer 40 kann jedoch auch nur aus der in den Umlenkkörper 45 eingepreßten Hülse 47, dem Zumeßkolben 48 und der Druckfeder 49 bestehen. Eine An schlußplatte 51 deckt eine Durchtrittsöffnung 52 des Umlenkkörpers 45 ab, wenn im Umlenkkörper 45 ein Zuführkanal 53 integriert ist. Alternativ kann der Zuführkanal 53 für den Schmierstoff im Umlenkkörper 45 auch in der Anschluß platte 51 eingeformt sein.

Ein Abschlußdeckel 54 des Umlenkkörpers 45 weist eine paßgenaue Anformung auf, die in die Aufnahmebohrung 46 des Umlenkkörpers 45 eingreift und die Plattenfeder 43 sowie die Kugel 44 des Rückschlagventils 42 abstützt. Ein Überströmkanal 55 und eine Zuflußbohrung 56 sind in dem Umlenkkörper 45 bzw. in dessen Abschlußdeckel 54 ebenfalls durch Spritzgießen eingeformt.

Der Schmierstoff fließt von der Anschlußbohrung 57 über die Zuflußbohrung 58, den Zuführkanal 53 und die Durchtrittsbohrung 52 zur Dosierkammer 40 und axial weiter zur Abflußkammer 41. Er wird dann im Überströmkanal 55 über die Zuflußbohrung 56 zum Umlenkbereich weitergeleitet. Die vorbei streichenden Wälzkörper 59 in der Umlenkzone nehmen den Schmierstoff auf und verteilen diesen in ihrem Umlaufkanal 60 bzw. auf die Laufbahnen.

Bei dem weiteren erfindungsgemäßen Lagerelement, das in den Fig. 7 bis 9 dargestellt ist, ist die Dosierkammer 61 ohne Hülse direkt in die Aufnahmeboh rung des Umlenkkörpers 62 eingeformt. Die Abflußkammer 63 ist in dieser Ausführung neben der Dosierkammer 61 angeordnet und mit dieser durch den Überströmkanal 65 verbunden, der im Abschlußdeckel 64 des Umlenkkörpers 62 bereits eingeformt ist. Bei anliegendem Schmierimpuls fließt der Schmierstoff von der Anschlußbohrung 66 über die Zuflußbohrung 67 und den Zuführkanal 68 zur Dosierkammer 61 und von dort in den Überströmkanal 65. Hier wird der Schmierstoff umgelenkt, durchfließt dann hinter dem Rückschlagventil 69 die Abflußkammer 63 und gelangt über den Zuführkanal 70 in der Anschluß platte 71 zur Ringsegmentbohrung 72, wo die vorbeistreichenden Wälzkörper 59 den Schmierstoff aufnehmen und diesen im Laufkanal verteilen.

Es ist denkbar, bei den erfindungsgemäßen Lagerelementen jeweils für die im Umlenkkörper integrierte Dosiereinrichtung die Bauteile der INA-Schmierdosier einrichtung SMDE in entsprechender Anordnung zu verwenden. Anstelle der stirnseitigen Anschlußbohrung ist es möglich, die Schmierstoff-Anschlußbohrung im Bereich der Anschraubseite der Linearführung oder direkt im Tragkörper anzuordnen. Außerdem kann durch die Anordnung einer Wechselhülse die Schmierstoffzuführung sowohl von der Stirnseite als auch von der Anschraubsei te her betrieben werden. Zur Überwachung der Nachschmierung können Sensoren (Druckgeber, Flüssigkeitsmelder, Näherungsschalter o. ä.) die mit der Schmierstoff-Führung in Verbindung stehen und im Umlenkkörper 45, 62 integriert sind, angeordnet werden.

Mit den erfindungsgemäßen Lagerelementen ist der Vorteil einer Verringerung des erforderlichen Bauraumes (Baulänge) erzielbar, da ein besonderer Vorsatz körper für die Dosiereinrichtung entfällt. Dadurch ist eine größere Stützlänge für die Bauanordnung der Lineareinheit möglich. Die Dosier- und Abflußkammer kann ohne Nacharbeit in einem Arbeitsgang beim Spritzgießen des Umlenkkör pers eingeformt werden. Eine Verringerung der Teilezahl, Lagerkosten, Logistik kosten und Montagekosten wirken sich kostengünstig aus.

Bezugszeichenliste

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

40

Dosierkammer

41

Abflußkammer

42

Rückschlagventil

43

Plattenfeder

44

Kugel

45

Umlenkkörper

46

Aufnahmebohrung

47

Hülse

48

Zumeßkolben

49

Druckfeder

50

Abschlußplatte

51

Anschlußplatte

52

Durchtrittsbohrung

53

Zuführkanal

54

Abschlußdeckel

55

Überströmkanal

56

Zuflußbohrung

57

Anschlußbohrung

58

Zuflußbohrung

59

Wälzkörper

60

Umlaufkanal

61

Dosierkammer

62

Umlenkkörper

63

Abflußkammer

64

Abschlußdeckel

65

Überströmkanal

66

Anschlußbohrung

67

Zuflußbohrung

68

Zuführkanal

69

Rückschlagventil

70

Zuführkanal

71

Anschlußplatte

72

Ringsegmentbohrung

Claims

1. Linearlagerelement, dessen Lagerbereich als Wälzkörperumlauf ausgebildet ist, der sich innerhalb eines Tragkörpers und zweier Umlenkkörper befindet, und das an der Lauffläche einer Führungsschiene gelagert und an mindestens einer seiner beiden Stirnseiten mit einem Abstreifer versehen ist, welcher zum Zurückhalten von Schmierstoff in dem Lagerelement mit einem Endbereich auf der Lauffläche aufliegt, wobei an oder in dem Lagerelement wenigstens ein mit seiner Eintrittsseite an einer äußeren Zuführleitung angeschlossenes und an seiner Austrittsseite mit dem Lagerbereich verbundenes Zuführgerät für Schmier stoff angeordnet ist, welches eine mit der äußeren Zuführleitung verbundene Dosierkammer mit einer Dosiereinrichtung und in diese einmündende Vertei lerkanäle enthält und an einer Stirnseite des Lagerelementes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (40, 61) und die Verteilerkanä le des Zuführgerätes jeweils unmittelbar in dem zugehörigen Umlenkkörper (45, 62) eingeformt sind.

2. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Umlenkkörpers (45, 62) jeweils form- oder kraftschlüssig, z. B. durch Ultra schallverschweißen oder Kleben, zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

3. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosier kammer (40) zusammen mit einem Zumeßkolben (48), einer Druckfeder (49) und einer Abschlußplatte (50) zu einer vormontierbaren Einheit zusammen gefaßt ist.

4. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosier kammer (61) und eine Abflußkammer (63) zur Reduzierung des erforderlichen axialen Bauraumes nebeneinander angeordnet sind.

5. Lagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Schmierstoff-Anschlußbohrung im Bereich einer Anschraub seite des Tragkörpers oder direkt im Tragkörper angeordnet ist.

6. Lagerelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechsel hülse im Anschluß die Schmierstoffzuführung sowohl von der Stirnseite als auch von der Anschraubseite ermöglicht.

7. Lagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Überwachung der Nachschmierung Sensoren im Tragkörper oder im Umlenkkörper (45, 62) integriert sind und mit der Schmierstoff-Zufüh rung in Verbindung stehen.