DE2348013C2 - Schmiermittelbuchse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiermittelbuchse mit einem eine zylindrische Wandung aufweisenden Gehäuse, dessen Boden mit einer Durchbrechung für den Durchfluß des Schmiermittels und den Durchgang eines Kolbenschaftes versehen ist, der mit einem in Richtung auf den Boden durch eine Feder beaufschlagten Kolben verbunden ist, wobei die Feder zwischen Kolben und der dem Durchgang abgekehrten Seite des Gehäuses eingespannt ist und Kolbenschaft und Wandung eines sich an die Durchbrechung nach außen anschließenden Durchtrittkanals für das Schmiermittel einen in Längsrichtung sich kontinuierlich ändernden Schmiermittelkanal begrenzen, dessen Querschnitt sich, ausgehend vom unteren Schaftende in Richtung auf den Kolben, verändert, und koaxial zum Bodenrand und in einem Abstand von diesem ein zusammen mit dem Bodenrand eine Nut bildendes umlaufendes Wandteil geringeren Durchmessers und am bodenseitigen Ende der zylindrischen Wandung ein Dichtring angeordnet sind.

Bei einer durch die DE-OS 19 20 450 bekannten wi derartigen Schmiermittelbuchse ist der Boden teilweise durch stark gegenüber der Horizontalen geneigt verlaufende Flächen begrenzt, so daß ein Ringraum entsteht, der sich weit nach unten über jenen Bereich hinaus erstreckt, in welchem das Schmiermittel zum h> Nachfüllen der Schmiermittelbuchse in letztere eingedrückt wird. Dies hat zur Folge, daß sich in diesem Ringraum Schmiermittel festsetzen kann. Darnus ergibt sich die Notwendigkeit, die Schmiermittelbuchse von Zeit zu Zeit auseinanderzunehmen und zu reinigen, wenn nicht die Gefahr in Kauf genommen werden soll, daß das in diesem Ringraum befindliche Schmiermittel im Laufe der Zeit seine Viskosität ändert Letzteres kann durch ein Verfestigen oder Entmischen des Schmiermittels geschehen, wobei die Möglichkeit nicht ausgeschlossen werden kann, daß dünnflüssigere Bestandteile des Schmiermittels nach außen austreten, da der Dichtring zwischen der zylindrischen Wandung des Gehäuses und dem den Boden aufweisenden Bauteil bei den gegebenen Umständen nicht immer eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß Schmiermittelbuchsen überwiegend an Maschinen mit sich schnell bewegenden Bauteilen angebracht sind, so daß ständige Vibrationen unvermeidbar sind. Außerdem besteht bei dieser bekannten Ausführungsform die Möglichkeit, das Schmiermittel zwischen Dichtring und dem der zylindrischen Wandung gegenüberliegenden Bauteil, an welchem der Dichtring ebenfalls anliegt, eindringt mit dem Ergebnis, daß der Dichtring eine Verformung erfährt, die ebenfalls dazu föhn, daß die angestrebte Dichtwirkung Einbußen erleidet

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schmiermittelbuchse der einleitend beschriebenen Art so abzuwandeln, daß wenig Schmiermittel in Toträumen verbleibt und die Gefahr von Fehlfunktionen aufgrund von Entmischungen verringert wird, die zu Veränderungen der Viskosität und damit zu Veränderungen der Fließeigenschaften des Schmiermittels führen. '

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Dichtring in der von Rand und Wandteil begrenzten Nut zwischen bodenseitigem Ende der zylindrischen Gehäusewandung und dem Boden angeordnet und der Boden im Bereich zwischen Bodenrand und umlaufendem Wandteil mit einer in Richtung auf den Kolben vorstehenden Rippe versehen ist, der wenigstens eine in Richtung auf den Boden vorstehenden Rippe am uodenseiägen Ende der zylindrischen Wandung des Gehäuses zugeordnet ist. und Kolbenunterseite und Bodenoberseite im wesentlichen eben begrenzt sind.

Diese Ausgestaltung vermeidet das Vorhandensein großer Toträume. Die Anordnung des Dichtringes innerhalb der Nut erleichtert einmal das Einlegen desselben, wobei praktisch immer eine Gewähr dafür gegeben ist, daß der Dichtring seine richtige Lage einnimmt. Es ist aisch so gut wie unmöglich, daß der Dichtring bei im allgemeinen durch Zusammenschrauben von Gehäuse und dem den Boden enthaltenden Bauteil seine Lage verändert Ein seitliches Eindringen von Schmiermittel wird durch das den Dichtring innenseitig abschirmende umlaufende Wandteil verhindert. Zudem erhöhen die dem Dichtring zugeordneten Rippen die Dichtwirkung, so daß eine einwandfreie Abdichtung unter allen praktisch in Betracht zu ziehenden Betriebszuständen gewährleistet ist

Zwar offenbart die US-PS Il 41 720 eine Schmiermittelbuchse, deren Kolbenunterseite und Bodenoberseite ebenfalls im wesentlichen eben begrenzt sind. Es fehlt jedoch an einem Dichtring zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem den Boden aufweisenden Wandteil, so daß Entmischungen des Schmiermittels mit den sich daraus ergebenden unerwünschten Konsequenzen unvermeidbarsind.

Dies gilt auch für die Schmiermittelbuchse gemäß

CH-PS 8 236.

Bei einer der in der US-PS 14 79 641 offenbarten Schmiermittelbuchsen werden die mit der Abdichtung verbundenen Probleme dadurch umgangen, daß Gehäusewandung und das den Boden aufweisende Bauteil einstückig ausgebildet sind. Dadurch müssen jedoch andere Nachteile bei der Handhabung und Herstellung in Kauf genommen werden, von denen einer darin besteht, daß das obere Gehäuseteil aus demselben Werkstoff besteht wie das den Boden aufnehmende Bauteil. Dies schließt die Verwendung von durchsichtigem Werkstoff, z. B. Kunststoff für die Herstellung des den Schmiermittelvorrat aufnehmenden Gehäuseteils aus, so daß die Überwachung -des Füllungsgrades schwieriger wird. Soweit die US-PS Ί4 79 641 Ausführungen offenbart bei denen oberes Gehäuseteil und das den Boden aufnehmende Bauteil lösbar über ein Gewinde miteinander verbunden sind, gelten die Nachteile, die bereits im Zusammenhang mit der US-PS 1141 72Ü und die CH-PS 8 236 erwähnt worden waren.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Schnittansicht der erfindun^sgemäaen Schmiermittelbuchse in gefülltem Zustand,

F i g. 2 eine Schnittansicht der Schmiermittelbuchse in leerem Zustand,

F i g. 3 eine Schnittdarstellung der Dichtanordnung in größerem Maßstab,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 1,

F i g. 5 eine Ansicht des Kolbenschaftes von unten.

Die Schmiermittelbuchse 10 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse mit einem Unterteil 12, einem zylindrischen Oberteil 14, einem Kolben 16 einschließlich Kolbenschaft 18 und einer Schraubenfeder 20. Das Unterteil 12 weist einen Boden 22 mit einem zylindrischen äußeren Rand 24 auf, der im Abstand einen mit dem Boden 22 verbundenen Hohlzylinder 26 umgibt. Letzterer verläuft koaxial zum Rand 24 und erstreckt sich vom Boden 22 nach unten. Zwischen Rand 24 und Hohlzylinder 26 verlaufen mehrere radiale Verstärkungerippen 28. Ferner ist am Unterteil 12 unterhalb des Bodens 22 eine Nachfülleinrichtung 30 für Schmiermittel angeordnet, die eine Öffnung 32 mit einem darin eingeschraubten üblichen Schmiernippel34 aufweist.

Am unteren Ende ist der Hohlzylinder 26 mit einem Außengewinde 36 versehen, mittels Jessen die Schmiermittelbuchse 10 an einer nicht dargestellten, mit Schmiermittel zu versorgenden Maschine angeschraubt werden kann. Der Hohlzylinder 26 bildet einen Durchtrittskanal 38, der an seinem oberen Ende verengt ist und in diesem Bereich eine Führung 40 für den Kolbenscuaft 18 bildet. Der Durchtrittskanal 38 erweitert sich mehr oder weniger gleichmäßig von der Schaftführung 40 in Richtung auf das das Gewinde 36 aufweisende Ende, um einerseits ein kontinuierliches Fließen des Schmiermittels zu ermöglichen und andererseits einen Sekundär-Strömungswiderstand gegenüber dem Schmiermittel durch die den Durchtrittskanal 28 begrenzende Wandung zu verhindern.

Der Rand 24 des Unterteils ist mit einem Innengewinde 44 versehen, in welches ein am unteren Ende der zylindrischen Wandung 42 des Oberteils 14 angebrachtes Außengewinde einschraubbar ist. Die bodenseitige Stirnfläche dieser Wandung 42 wird gegen einen Dichtring 46 gedrückt, der in einer Nut angeordnet ist, die von zylindrischer Wandung 42 und einem dazu

koaxial an der Oberseite des Bodens 22 verlaufenden Wandteil 48 begrenzt ist. Am Boden der Nut ist eine vorstehende Dichtrippe 40 angeformt.

Die zylindrische Wandung 42 des Oberteils 14 ist oberseitig durch eine Stirnwand 54 abgeschlossen, die einen nach innen vorstehenden hohlzylindrischen Vorsprung 56 trägt, dessen Länge so bemessen ist, daß der Kolben 18 im Oberteil 14 über eine Wegstrecke verschiebbar ist, die mehr als etwa 35% der Gesamthöhe der Schmiermittelbuchse 10 ausmacht. Am Ubergangsbereich zwischen Seitenwand 42 und Stirnwand 54 sind mehrere Öffnungen 58 angebracht, die zur Evakuierung der im Oberteil der Schmiermittelbuchse 10 befindlichen Luft während des Nachfüllens dienen.

An der bodenseitigen Stirnfläche der Wandung 42 sind Rippen 62 konzentrisch und in einem bestimmten radialen Abstand zur am Boden der den Dichtring 46 aufnehmenden Nut befindlichen Dichtrippe 50 angeordnet, um eine so wirksame Abdichtung zu erreichen, daß ein Austreten von auf einen Entmischungseffekt zurückgehendes Öl aus der Schmiermittelbuchse verhindert wird. Beim Entmischen findet ein Abtrennen des Öls vom Füllmaterial des Schmk* mittels statt. Das Austreten von Öl bewirkt eine Zunahme der Viskosität des Schmiermittels. Dies kann zu einer Änderung der Fließeigenschaften des Schmiermittels und damit zu Fehlfunktionen führen.

Der Kolben 16 besteht im wesentlichen aus einer scheibenförmigen Grundplatte 64, die in einer im wesentlichen senkrecht zur Achse der Schmiermittelbuchse 12 verlaufenden Ebene angeordnet ist. Er weist einen zylindrischen Kolbenschaft 18 auf, der sich in die Schaftführung 40 hinein und durch diese hindurch erstreckt. Der Schaft enthält zwei im Querschnitt im wesentlichen U-förmige Kanäle 66, deren Querschnitt ausgehend vom Schaftende bis zur Verbindungsstelle des Schaftes 18 mit der Grundplatte 64 zunimmt (F ig. 1, 4 und 5). Dadurch soll ein weitgehend konstanter Schmiermittelstrom durch die Schmiermittelkanäle während der Verschiebung des Kolbens 16 innerhalb der Kappe 14 unabhängig davon erreicht werden, daß mitzunehmendem Weg des Kolbens 16 die Federdruckkre^ft abnimmt. Die Innenfläche der Schaftführung 40 dient als genaue Führungsfläche für den Schaft 18 und definiert außerdem in Verbindung mit dem Schaft 18 den Querschnitt der Schmiermittelkanäle. Schließlich wirkt die Schaftführung 40 auch als Führung für den Kolben 16, um diesen ständig senkrecht zur Hubrichtung zu halten. Die Querschnittsform der Kanäle 66 kann verändert werden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Kanäle gleichmäßig anzuordnen, um den »Überbrückungseffekt« zu verhindern. Um eine gute Führung des Schaftes 18 in der Schaftführung 40 zu erreichen, sollte der Gleitspalt zwischen den zylindrischen Flächen des Schaftes 18 und der Innenfläche der Schaftführung 40 weniger als etwa 0,254 mm, vorzugsweise sogar weniger als 0.127 mm betragen. Da die Bedingungen für die Gleitspaltgröße eine Funktion der Querschnittsfläche der Schmiermittelkanäie. der Druckkraft der Feder, der Schmiermittelart und dergleichen sind, erfüllt die Schmiermittelbuchse ihre Funktion dann zufriedenstellend, wenn der Gleitspalt nicht größer als 20%, vorzugsweise aber weniger als 10% des kürzesten Abstandes zwischen den Wandungen ries Kanalteiles bei mit Schmiermittel gefülltem Zustand der Dose ist.

Die Grundplatte 64 des Kolbens 16 ist mit nach oben stehenden konzenvischen Ringrippen 68, 70 und 72 versehen, von denen die äußere Ringrippe 72 einen sich

nach außen erstreckenden Flansch 74 tragt, der parallel zur Grundplatte 64 verlauft. Dadurch wird zwischen der Grundplatte 64 und dem Flansch 74 eine U-förmige Ringkammer zur Aufnahme eines Dichtrings 76

gebildet. .

Die Schraubenfeder 20 ist in der Schmiermittelbuchse 10 so angeordnet, daß ihr eines Ende den zylindrischen Vorsprung 56 der Kappe 14 umgibt, während ihr anderes Ende zwischen den beiden Ringrippen 70 und 72 der Grundplatte 64 aufsteht. Durch die Feder 20 wird μ der Schmiermittelstrom aus dem Oberteil 14 zur Schmiermitteldurchtrittsöffnung 38 über die Schmiermittelkanäle veränderlichen Querschnitts 66 im Schaft 18 bewirkt Das Strömen des Schmiermittels erfolgt dabei bei jeder Stellung des Schaftes 18 in der ι Schaftführung 40. Als Ergebnis des veränderlichen Querschnitts der Schmiermittelkanäle an der Kontaktstelle mit der Schaftführung 40 erfolgt ein weitgehend konstanter Schmiermittelstrom zur und durch die Schmiermittelzuführung 38 unabhängig davon, daß die : Druckkraft der Feder während der Abwärtsbewegung des Kolbens 16 ausgehend vom gefüllten Zustand bis /um leeren Zustand der Schmiermitteldose 10 abnimmt. Die Änderung (Zunahme) der Querschnittsfläche der Schmiermittelkanäle sollte direkt proportional zur Änderung (Abnahme) der Druckkraft der Feder 20 über den ganzen Hub des Kolbens 16 in der Kappe 14 sein. Wenn beispielsweise die Druckkraft der Feder im gefüllten Zustand der Schmiermitteldose doppelt so proß ist wie im leeren Zustand, sollte auch die Querschnittsfläche der Schmiermittelkanäle sich ausgehend vom Hubanfang bis zum Hubende des Kolbens 16 verdoppeln. Verläuft die Änderung der Federdruckkraft linear, dann sollte auch die Änderung der Querschnittsfläche der Schmiermittelkanäle linear verlaufen. Da allerdings die Druckkräfte in der Regel nicht linear sind, sollte auch die Querschnittsfläche der Schmiermittelkanäle einen nicht linearen Verlauf einhalten, ^wobei Kanaitiefe und -breite so verändert werden, daß man eine Quersehiiittsflaehe mit einem konstanten Verhältnis zur Druckkraft der Feder über den ganzen Hub des Kolbens erhält.

Die erfindiingsgemäße Schmiermittelbuchse 10 erlaubt die Verwendung einer Zylinderschraubenfeder 20 mit einem minimalen Platzbedarf in vertikaler Richtung entsprechend der Federhöhe und mit ausreichender Kapazität über den Hub hinaus, durch die man einen relativ flachen Kraftlinienverlauf über den Hub erhält. Hinzu kommt, daß die Feder vollständig zusammengedrückt werden kann. d. h. auf Block steht, ohne daß die Elastizitätsgrenze des Federdrahtes überschritten wird. Auch dies führt zu einer maximalen Ausnutzung des vertikalen Abstandes innerhalb der Einheit.

Im Betrieb wird eine nicht gezeigte Schmiermittelpresse am Schmiernippel 34 angesetzt und das Schmiermittel über die öffnung 32 in das Oberteil 14 gefördert, das durch den Boden 22 des Gehäuses 12 und die Seitenwand 42 der Kappe 14 in Verbindung mit der ι Unterseite der Grundplatte 64 des Kolbens 16 begrenzt wird. Die Zufuhr erfolgt so lange, bis der Kolben 16 an der Stirnwand 54 anliegt (Fig. 1). Nach der Abnahme der Schmiermittelpresse führt die Druckkraft der Feder 20 zu einer Abwärtsbewegung des Kolbens 16 ; einschließlich dessen Schaft 18 innerhalb der Kappe 14 und innerhalb des Gehäuses 12. Hieraus folgt ein Schmiermittelstrom mit damit einhergehender proportionaler Zunahme der Querschnittsfläche der Schmiermittelkanäle, die durch die U-förmigen Kanäle 66 des ι; Schaftes 18 innerhalb der Schaftführung 40 gebildet werden. Hierbei stellt sich zwar eine abnehmende Druckkraft der Feder 20 ein. die jedoch zu einem weitgehend konstanten Schmiermittelstrom über den Hub des Kolbens 16 in der Dose führt. In Abhängigkeit von der Viskosität des Schmiermittels müssen Federn unterschiedlicher Federsteifigkeiten zur Anwendung kommen, d. h.. daß umso größere Druckkräfte von der Feder aufgebracht werden müssen, je zähflüssiger das Seiiiiiiertiiiuei iSi.

Hierzu 1 Bla't Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schmiermittelbuchse mit einem eine zylindrische Wandung aufweisenden Gehäuse, dessen Boden mit einer Durchbrechung tür den Durchfluß des Schmiermittels und den Durchgang eines Kolbenschaftes versehen ist, der mit einem in Richtung auf den Boden durch eine Feder beaufschlagten Kolben verbunden ist, wobei die Feder zwischen Kolben und der dem Durchgang abgekehrten Seite des Gehäu- |_O ses eingespannt ist, und Kolbenschaft und Wandung eines sich an die Durchbrechung nach außen anschließenden Durchtrittkanals für das Schmiermittel einen in Längsrichtung sich kontinuierlich ändernden Schmiermittelkanal begrenzen, dessen Querschnitt sich, ausgehend vom unteren Schaftende, in Richtung auf den Kolben verändert und koaxial zum Bodenrand und in einem Abstand von diesem ein zusammen mit dem Bodenrand eine Nut bildendes umlaufendes Wandteil geringeren Durchmessers und am bodenseitigen Ende der zylindrischen Wandung ein Dichtring angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (46) in der von Rand (24) und Wandteil (48) begrenzten Nut zwischen bodenseitigem Ende der zylindrischen Gehäusewandung (42) und dem Boden (22) angeordnet und der Boden (22) im Bereich zwischen Bodenrand (24) und ankaufendem Wandteil (48) mit einer in Richtung auf den Kolben vorstehenden Rippe (50) versehen ist, der wenigstens eine in Richtung auf den Boden (22) vorstehende Rippe (62) am bodenseitigen Ende der zylindrischen Wandung (42) des Gehäuses (12) zugeordnet ist, und Ifoibenurterseite und Bodenoberseite im wesentlichen eben begrenzt sind. js