DE19647939B4

DE19647939B4 - Linearlagerelement

Info

Publication number: DE19647939B4
Application number: DE1996147939
Authority: DE
Inventors: Ludwig Winkelmann
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: DE19647939A1

Abstract

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 Schmierstoff angeordnet ist, welches eine mit der äußeren Zuführleitung verbundene Dosierkammer mit einer Dosiereinrichtung und in diese einmündende Verteilerkanäle enthält und an einer Stirnseite des Lagerelementes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (40, 61) und die Verteilerkanäle des Zuführgerätes jeweils unmittelbar in dem zugehörigen Umlenkkörper (45, 62) eingeformt sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein 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 Schmierstoff angeordnet ist, welches eine mit der äußeren Zuführleitung verbundene Dosierkammer und in diese einmündende Verteilerkanäle enthält und an einer Stirnseite des Lagerelementes angeordnet ist.
Hintergrund der Erfindung
Aus dem Dokument DE 2 130 420 C2 ist ein Lagerelement mit einer Abstreifereinheit 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 unerwünschte Emulsionen in das Lager transportiert werden.
Aus dem Dokument US 4 927 272 A ist ein Linearlagerelement bekannt, dessen Zuführgerät als langgestreckte und kompliziert aufgebaute Schmierstoff-Einspritzeinheit mit einem Adaptergehäuse, einem Einspritzrohr, einem Schmierstoffbehälter, einem Meß- und Filterelement und Verteilerkanälen ausgebildet ist, die mit Zuführkanälen verbunden sind. Dabei sind die Zuführkanäle in dem Abstreifer 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 eingeschraubt und ragt aus diesem stirnseitig mit einem Teil seiner Länge heraus, so daß sich in Führungsschienenlängsrichtung große Lagerabmessungen ergeben.
Aus dem Dokument WO 9 411 644 A1 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 aufwendigen Montage, des zusätzlichen erforderlichen Bauraums und damit verbunden 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 Einzelteilen eine funktionssichere, kostengünstige Nachschmiereinrichtung zur Feindosierung von Schmierstoffen zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dosierkammer und die Verteilerkanäle des Zuführgerätes jeweils unmittelbar in den zugehörigen Umlenkkörper eingeformt sind. Auf diese Weise läßt sich bei dem Lagerelement mit funktionssicherer Schmiereinrichtung ein einfacher Aufbau erreichen 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:
1 ein vorbekanntes Lagerelement mit einer Abstreifereinheit, welches an einer Führungsschiene angeordnet ist, teilweise in stirnseitiger Ansicht und teilweise im Querschnitt;
2 das vorbekannte Lagerelement und die daran angebrachte Abstreifereinheit in einem Längsschnitt gemäß Linie II-II der 1;
3 den Längsschnitt eines Zumeßventils für das vorbekannte Lagerelement;
4 eine stirnseitige Teilansicht eines erfindungsgemäßen Lagerelementes;
5 den Umlenkkörper dieses Lagerelementes in einem Schnitt gemäß Linie A-A der 4;
6 den an dem Tragkörper stirnseitig angebrachten Umlenkkörper des Lagerelementes in einem Schnitt gemäß Linie C-C der 4;
7 eine stirnseitige Teilansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Lagerelements;
8 den Umlenkkörper des weiteren Lagerelementes in einem Schnitt gemäß Linie B-B der 7;
9 den an dem Tragkörper stirnseitig angebrachten Umlenkkörper des weiteren Lagerelementes in einem Schnitt gemäß Linie D-D der 7.
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 Wälzkörpern 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.
Bei einem erfindungsgemäßen Lagerelement nach einem ersten Lösungsvorschlag gemäß den 4 bis 6 sind eine Dosierkammer 40 und eine Abflußkammer 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 Dosierkammer 40 kann jedoch auch nur aus der in den Umlenkkörper 45 eingepreßten Hülse 47, dem Zumeßkolben 48 und der Druckfeder 49 bestehen. Eine Anschlußplatte 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 Anschlußplatte 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 vorbeistreichenden 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 7 bis 9 dargestellt ist, ist die Dosierkammer 61 ohne Hülse direkt in die Aufnahmebohrung 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 Anschlußplatte 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-Schmierdosiereinrichtung 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 Anschraubseite 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 Vorsatzkörper 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 Umlenkkörpers eingeformt werden. Eine Verringerung der Teilezahl, Lagerkosten, Logistikkosten und Montagekosten wirken sich kostengünstig aus.

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: Rückschalgventil
70: Zuführkanal
71: Anschlußplatte
72: Ringsegmentbohrung

Claims

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 Schmierstoff angeordnet ist, welches eine mit der äußeren Zuführleitung verbundene Dosierkammer mit einer Dosiereinrichtung und in diese einmündende Verteilerkanäle enthält und an einer Stirnseite des Lagerelementes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (40, 61) und die Verteilerkanäle des Zuführgerätes jeweils unmittelbar in dem zugehörigen Umlenkkörper (45, 62) eingeformt sind.
Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Umlenkkörpers (45, 62) jeweils form- oder kraftschlüssig, z. B. durch Ultraschallverschweißen oder Kleben, zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.
Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (40) zusammen mit einem Zumeßkolben (48), einer Druckfeder (49) und einer Abschlußplatte (50) zu einer vormontierbaren Einheit zusammengefaßt ist.
Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (61) und eine Abflußkammer (63) zur Reduzierung des erforderlichen axialen Bauraumes nebeneinander angeordnet sind.
Lagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmierstoff-Anschlußbohrung im Bereich einer Anschraubseite des Tragkörpers oder direkt im Tragkörper angeordnet ist.
Lagerelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselhülse im Anschluß die Schmierstoffzuführung sowohl von der Stirnseite als auch von der Anschraubseite ermöglicht.
Lagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der Nachschmierung Sensoren im Tragkörper oder im Umlenkkörper (45, 62) integriert sind und mit der Schmierstoff-Zuführung in Verbindung stehen.