DE4139894C2 - Schmiereinrichtung für eine Gleitbahn-Führungseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiereinrichtung für eine Gleit­ bahn-Führungseinheit, bestehend aus einer eine Kammer für ein flüssiges Schmiermittel aufweisenden Führungseinheit, die mit einem Gleitelement auf einer Führungsbahn geführt wird, wobei die Kammer mit einem Einlaß und mindestens einem auf der Füh­ rungsbahn mündenden Auslaß für das Schmiermittel versehen ist.

Bekannte Führungseinheiten für Längsführungen sind mit einem Gleitelement als Verschleißteil versehen, welches aus Bronze, Stahl oder Grauguß bestehen kann und auf der Führungsbahn gleitet. Bei Säulenführungen ist das Gleitelement als Buchse ausgeführt und innerhalb der Führungseinheit zur Aufnahme und Führung der Säule befestigt. Zur Verringerung der Reibung zwischen der Führungsbahn bzw. der Säule und dem Gleitelement ist es üblich, flüssige Schmierstoffe oder Fette über ein Schmiernippel durch eine Pumpe oder eine Fettpresse zuzu­ führen. Dabei ist die genaue Dosierung der Schmiermittel schwierig und bei Montage- und Demontagevorgängen mit Schmier­ mittelverlusten zu rechnen.

Eine andere Möglichkeit der Schmierung besteht in der Verwen­ dung von Festschmierstoffen, wie ,Graphit oder Molybdän­ disulfit, die entweder in Poren des Gleitelementes oder in zusätzliche, an dessen Innenfläche verteilt angeordnete Bohrungen eingebracht werden. Das ist allerdings nur vor dem Einbau der Gleitelemente möglich. Bei der Bewegung der Elemen­ te gegeneinander werden Graphitpartikel aus den Poren oder den Bohrungen herausgerissen und auf der Führungsbahn verteilt.

Die auf Dauer erreichbare Schmierwirkung ist damit begrenzt, da die Poren durch Abrieb leicht verschlossen werden, so daß keine weiteren Graphitteilchen abgelöst werden können.

Eine Erneuerung der Festschmierstoffe ist nur durch Heraus­ lösen und/oder Auswechseln der Gleitelemente möglich und damit aufwendig und teuer. Darüber hinaus entstehen bei der Verwen­ dung von Bohrungen zur Aufnahme der Festschmierstoffe durch die Vielzahl der erforderlichen Bohrungen hohe Herstellungs­ kosten. Desweiteren ergibt sich dadurch bei Säulenführungen eine verminderte Widerstandskraft der Führungseinheit gegen seitliche Stöße.

Aus der DE-OS 17 77 233 ist eine Schmiervorrichtung von Leit­ flächen, insbesondere für Werkzeugmaschinen bekannt geworden, die in einem beweglichen Maschinenteil eine Aussparung in Form eines Ölbehälters aufweist, der durch einen Deckel verschlos­ sen ist. Dieser Ölbehälter ist über eine Öffnung und eine weitere Öffnung in einer Anpreßunterlage, die sich in einer Aussparung über dem feststehenden Maschinenteil befindet, mit der zu schmierenden Fläche verbunden. Die Anpreßunterlage ist mit einem Schmierring versehen, der die Aufgabe hat, das Schmiermittel während der Relativbewegung der Maschinenteile auf der zu schmierenden Fläche zu verteilen. Das erfolgt da­ durch, daß der Schmierring bei einer Bewegung der Maschinen­ teile infolge der hydrodynamischen Wirkung des Öles angehoben wird, so daß ein Teil des Öles auf der zu schmierenden Fläche haften bleibt. Mit dieser Schmiervorrichtung ist allerdings eine gute Dosierung des Schmiervorganges nicht möglich und Schmiermittelverluste bei Montage- und Demontagevorgängen sind nicht zu vermeiden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Schmier­ einrichtung für eine Gleitbahn-Führungseinheit für Säulen­ führungen im Werkzeug- oder Maschinenbau zu schaffen, mit der bei einer hohen mechanischen Belastbarkeit eine verbesserte Schmierung der Säulenführungen erreicht wird, die einfach zu fertigen und zu warten ist und mit der Schmiermittelverluste bei Montage- und Demontagevorgängen zuverlässig verhindert werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird bei einer Schmiereinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Führungsbahn als Säule ausgeführt ist, die durch die Führungseinheit und das in dieser befindliche Gleit­ element in Form einer Buchse umschlossen wird, daß die Schmier­ mittelkammer die Buchse konzentrisch umschließt und daß mehrere nebeneinander angeordnete verschließbare Auslässe die Buchse durchdringen, die das Schmiermittel auf radialen Druck durch die Säule freigeben.

Diese Schmiereinrichtung ist besonders einfach zu fertigen bzw. zu warten und gewährleistet eine gute Schmierung der Führungsbahnen. Darüber hinaus werden Schmiermittelverluste bei Montage- und Demontagevorgängen sicher verhindert. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß diese eine hohe mechanische Belastbarkeit aufweist.

Durch die Erfindung ist es möglich, die Schmiermittelkammer sowohl im montierten, als auch im demontierten Zustand der Führungseinheit mit einem Schmiermittel zu füllen, ohne daß Verluste auftreten. Das wird durch den selbsttätigen Verschluß des Auslasses erreicht, der unmittelbar dann in Funktion tritt, wenn die Führungseinheit getrennt, bzw. wenn die Säule aus der Buchse gezogen wird.

Es ist zweckmäßig, daß der Auslaß einen zylindrischen Quer­ schnitt aufweist, der sich in Richtung zur Führungsbahn konisch verjüngt, wobei in dem sich konisch verjüngenden Bereich des Auslasses ein verschiebbares Verschlußelement angeordnet ist, welches im unbelasteten Zustand teilweise aus dem Gleitelement hervorsteht.

Es ist vorteilhaft, das Verschlußelement als federbelastete Kugel auszuführen und diese mittels einer Druckfeder gegen den sich verjüngenden Bereich des Auslasses zu drücken.

Dadurch steht ein Teil der Kugel aus dem Gleitelement hervor und wird zurückgedrückt, wenn sich die Führungsbahn an das Gleitelement anlegt. Dabei wird der Auslaß geöffnet und die Zuführung für das Schmiermittel freigegeben.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Schmier­ mittelkammer in die Innenwand der Führungseinheit oder in die Außenwand der Buchse eingearbeitet.

Zur Verbesserung der Schmiermittelverteilung ist es von Vor­ teil, wenn die Auslässe symmetrisch in einer Ebene angeordnet sind.

Zur Vermeidung des Verschleppens des Schmiermittels ist es weiterhin vorteilhaft, zumindest unterhalb der Buchse in der Führungseinheit einen die Säule konzentrisch umschließenden Simmerring zu befestigen.

Aus der US-PS 19 75 951 ist eine Schmiervorrichtung für Flachführungen bekannt geworden, bei der unterhalb der Flach­ führung ein Vorratsbehälter für ein Schmiermittel angeordnet ist, aus dem das Schmiermittel mittels einer Pumpe über Rohr­ leitungen zu Bohrungen in der Flachführung gefördert wird. Innerhalb der Bohrungen befinden sich federbelastete Kugeln zum Verschluß der Bohrungen, so daß das geförderte Schmier­ mittel nur dann aus der Bohrung austreten kann, wenn die Kugeln herabgedrückt sind. Das Öffnen der Verschlüsse erfolgt durch einen auf der Flachführung geführten Schlitten, welcher die Kugeln nach unten drückt, wenn dieser beim seitlichen Verschieben die Kugeln berührt. Zusätzlich sind unterhalb der Kugeln Stellelemente zur Veränderung des maximalen Stellweges der Kugeln angeordnet, so daß die zuzuführende Schmiermittel­ menge dosiert werden kann.

Eine Schmiermittelkammer in der Flachführung ist jedoch nicht vorgesehen, da das Schmiermittel mit Hilfe der Pumpe ständig unter Druck gehalten und nur bei einer Freigabe durch die Ventilanordnung auf die Führungsbahnen gefördert wird. Im Gegensatz dazu handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Schmiereinrichtung um eine drucklos und selbsttätig arbeitende Schmiereinrichtung.

Die DE-PS 12 20 361 betrifft eine Schmiervorrichtung für einen Bohrhammer, bei dem das Schmiermittel aus einer Schmier­ mittelkammer im Handgriff des Bohrhammers über eine Schlauch­ leitung zu den bewegten Teilen des Bohrhammers geleitet wird. Die Förderung des Schmiermittels erfolgt dabei durch Druck­ schwankungen, die in dem Luftkissen zwischen einem Antriebs­ kolben und einem Hammerbär bei der Betätigung des Antriebs­ kolbens entstehen. Zu diesem Zweck ist die Schmiermittelkammer mit einem Auslaß versehen, in dem eine federbelastete Kugel angeordnet ist. Die Kugel wird durch die Druckschwankungen in eine Vibration versetzt, wodurch einerseits Schmiermittel aus der Schmiermittelkammer ablaufen kann und andererseits Luft zum Druckausgleich in die Schmiermittelkammer gelangen kann.

Damit unterscheidet sich diese Schmiereinrichtung in erheb­ lichem Maße von der erfindungsgemäßen Lösung, da weder eine die Säulenführung umgebende Schmiermittelkammer vorgesehen ist, noch eine drucklose Förderung des Schmiermittels erfolgt.

Die Kenntnis dieser Lösungen führt nicht in nahe­ liegender Weise zu der erfindungsgemäßen Lösung einer druck­ losen Dauerschmierung. Darüberhinaus kann mit diesen Lösungen die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung, nämlich eine verbesserte Schmierung mittels einer einfach zu fertigen­ den und zu wartenden Schmiereinrichtung zu erreichen und gleichzeitig Schmiermittelverluste bei Montage- und Demontage­ vorgängen zu verhindern, nicht erfüllt werden.

Die Erfindung soll nunmehr an einem Ausführungsbeispiel erläu­ tert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Schmiereinrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Fig. 1 im geschlossenen Zustand der Auslässe, und

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt nach Fig. 1 im geöffneten Zustand der Auslässe.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht die Schmiereinrichtung aus einer symmetrischen Führungseinheit 1 mit einer zentrisch liegenden durchgehenden Längsbohrung 2, die mit einer sich über den größten Teil der Längsbohrung 2 erstreckenden zylin­ drischen Erweiterung 3 zur Aufnahme einer Buchse 4 versehen ist. Die Innenfläche 5 der Buchse 4 dient zur Führung einer in die Buchse 4 einschiebbaren Säule 6. Die Buchse 4 ist weiter­ hin mit einer konzentrisch in deren Innenfläche eingearbeite­ ten Schmiermittelkammer 7 versehen, die durch einen sich von dieser durch die Führungseinheit 1 nach außen erstreckenden Einlaß 8 mit einem Schmiermittel, vorzugsweise einer Schmier­ flüssigkeit, befüllt werden kann.

Der Einlaß 8 kann dabei mit einem üblichen Schmiermittel, einer Verschraubung oder einem Ventil versehen sein, um ein Herauslaufen der Schmierflüssigkeit nach dem Befüllen der Schmiermittelkammer 8 zu verhindern.

Die Zuführung der Schmierflüssigkeit zwischen die Innen­ fläche 5 der Buchse 4 und die Außenfläche der Säule 6 er­ folgt durch mindestens einen Auslaß 9, der die Buchse 4 durchdringt.

Gleichfalls kann die Schmiermittelkammer 7 in die Innen­ fläche der Führungseinheit 1 eingearbeitet werden, wobei die Anordnung des Einlasses 8 und des Auslasses 9 auf analoge Weise erfolgt.

Der Auslaß 9 weist einen zylindrischen Querschnitt auf und verjüngt sich konisch in Richtung zur Führungsbahn 10, die durch die Mantelfläche der Säule 6 gebildet wird. Innerhalb des Auslasses 9 befindet sich ein Verschlußele­ ment, vorzugsweise eine Kugel 11, die durch eine Druckfe­ der 12 gegen das sich konisch verjüngende Ende des Aus­ lasses 9 gedrückt wird, an dem sich eine Öffnung 13 be­ findet, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Kugel. Die Kugel 10 überragt dadurch die Innenflä­ che 5 der Buchse 4 im demontierten Zustand der Führungs­ einheit 1 geringfügig, so daß der Auslaß 9 sicher ver­ schlossen ist.

Beim Einführen der Säule 6 in die Buchse 4 wird die Kugel 11 zurückgedrückt und die Zuführung des Schmiermittels über den Auslaß 9 freigegeben. Andererseits erfolgt ein sofortiger Verschluß des Auslasses 9, wenn die Säule 6 herausgezogen wird. Damit kann ein Verlust an Schmiermit­ tel sicher verhindert werden.

Um eine schnelle und gleichmäßige Verteilung der Schmier­ flüssigkeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, wie in Fig. 2 dargestellt, vier Auslässe 9 in einer Ebene gleich­ mäßig verteilt anzuordnen.

Unterhalb der Buchse 4 befindet sich ein in der Führungs­ einheit 1 befestigter Simmerring 14, der die Säule 6 kon­ zentrisch umschließt. Dadurch wird ein Verschleppen der Schmierflüssigkeit bei der Längsbewegung der Säule 6 in­ nerhalb der Führungseinheit 1 vermieden. Ein weiterer Simmerring 14 kann oberhalb der Buchse 4 in der Führungs­ einheit angeordnet werden, so daß die Führungseinheit 1 beidseitig geschlossen ist.

Bezugszeichenliste

1 Führungseinheit
2 Längsbohrung
3 Erweiterung
4 Buchse
5 Innenfläche
6 Säule
7 Schmiermittelkammer
8 Einlaß
9 Auslaß
10 Führungsbahn
11 Kugel
12 Druckfeder
13 Öffnung
14 Simmerring.

Claims (9)

1. Schmiereinrichtung für eine Gleitbahn-Führungseinheit, bestehend aus einer eine Kammer für ein flüssiges Schmier­ mittel aufweisenden Führungseinheit, die mit einem Gleit­ element auf einer Führungsbahn geführt wird, wobei die Kammer mit einem Einlaß und mindestens einem auf der Führungsbahn mündenden Auslaß für das Schmiermittel ver­ sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (10) als Säule (6) ausgeführt ist, die durch die Führungseinheit (1) und das in dieser be­ findliche Gleitelement in Form einer Buchse (4) umschlos­ sen wird, daß die Schmiermittelkammer (7) die Buchse (4) konzentrisch umschließt und daß mehrere nebeneinander angeordnete verschließbare Auslässe (9) die Buchse durch­ dringen, die das Schmiermittel auf radialen Druck durch die Säule (6) freigeben.

2. Schmiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (9) einen zylin­ drischen Querschnitt aufweist, der sich in Richtung zur Führungsbahn (10) konisch verjüngt.

3. Schmiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich konisch verjün­ genden Bereich des Auslasses (9) ein verschiebbares Ver­ schlußelement angeordnet ist, welches im unbelasteten Zustand teilweise aus dem Gleitelement hervorsteht.

4. Schmiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement als federbelastete Kugel (11) ausgeführt ist.

5. Schmiereinrichtung nach Anspruche 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (11) mittels einer Druckfeder (12) gegen den sich verjün­ genden Bereich des Auslasses (9) gedrückt wird.

6. Schmiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmier­ mittelkammer (7) in die Innenwand der Führungseinheit (1) eingearbeitet ist.

7. Schmiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmier­ mittelkammer (7) in die Außenwand der Buchse (4) einge­ arbeitet ist.

8. Schmiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe (9) symmetrisch in einer Ebene angeordnet sind.

9. Schmiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest unterhalb der Buchse (4) in der Führungseinheit (1) ein die Säule (6) konzentrisch umschließender Simmerring (14) befestigt ist.