DE4141038A1 - Abstreifereinheit fuer ein lagerelement - Google Patents

Abstreifereinheit fuer ein lagerelement

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DE4141038A1
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Hartmut Dipl Ing Koschmieder
Steffen Dipl Ing Koetzsch
Ludwig Winkelmann
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Description

Die Erfindung betrifft eine Abstreifereinheit für ein Lagerelement, vorzugsweise Linearwälzlagerelement, das an der Lauffläche einer Führungsschiene gelagert und an seinen beiden Stirnseiten jeweils mit einem von einer Trägerplatte gehaltenen Abstreifer versehen ist, welcher Schmierkanäle für die Versorgung der Lagereinheit mit Schmier­ stoff aufweist und zum Zurückhalten von Schmierstoff in dem Lager­ element mit einem Endbereich auf der Lauffläche aufliegt.
Aus der DE-PS 21 30 420 ist eine Abstreifereinheit für ein Lagerele­ ment bekannt, welches eine ständig dosierte Schmierung eines Wälz­ lagers mit einfachen und billigen Mitteln ermöglicht. Diese Vorrich­ tung enthält einen Abstreifer aus einem polymeren Werkstoff mit einer Abstreifkante, die bei der hin- und hergehenden Bewegung eines als Rollenumlaufschuh ausgebildeten Lagerelementes die Laufbahn reinigen soll, um Verunreinigungen von dem Wälzlager fern zu halten und gleich­ zeitig 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 Abstreif­ kante 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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abstreifereinheit so weiterzubilden, daß frischer Schmierstoff ohne Leckverluste dem Lager­ element unmittelbar zugeführt und dabei gleichmäßig verteilt wird und daß bei der hin- und hergehenden Bewegung des Lagerelementes der Schmierstoff möglichst vollständig in dem Lagerelement verbleibt, so daß sich die erforderlichen Schmierstoffmengen für die Nachschmierung drastisch verringern lassen. Auf diese Weise soll es den Betreibern von Anlagen mit solchen Abstreifereinheiten ermöglicht werden, durch den Umweltschutz bedingte gesetzliche Auflagen besser zu erfüllen. Außerdem sollen Leckverluste des Schmierstoffs, die zwischen dem Abstreifer und der Trägerplatte aufgrund von Unebenheiten an der Abstreiferauflagefläche entstehen, verhindert werden.
Nach einem ersten Vorschlag wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schmierstoffkanäle als von einer Stirnseite des Ab­ streifers ausgehende Nuten ausgebildet sind, wobei zwischen der Trä­ gerplatte und dem Abstreifer eine elastische Dichtungsschicht mit einer die Schmierstoffkanäle abdichtenden reißfesten Folie angeordnet ist. Die elastische Dichtungsschicht gleicht dann die Unebenheiten der Abstreiferfrontseite aus und die Folie verhindert ein zu starkes Eindringen der Dichtungsschicht in die Schmierstoffkanäle. Die Dich­ tungsschicht kann z. B. aus einem Schaumstoff bestehen, der mit der reißfesten Folie durch Kleben verbunden ist.
In dem Abstreifer können Verbindungskanäle und Durchtrittsöffnungen angeordnet sein, über welche die an der äußeren Stirnseite des Ab­ streifers angeordneten Schmierstoffkanäle mit dessen innerer, dem Lagerelement zugewandter Stirnseite verbunden sind. Dabei kann jeweils in die Durchtrittsöffnung bzw. in den Schmierstoffkanal des Abstrei­ fers ein durchlässiger, sich über den gesamten freien Querschnitt (lichte Weite) erstreckender Schaumstoffkörper eingesetzt sein. Bei einem solchen aus einem offenzelligen Schaumstoff bestehenden Körper, der unter leichter Vorspannung eingesetzt wird, verhindern die mit Schmierstoff gefüllten Schaumstoffzellen aufgrund des Kapillareffektes das Hindurchdringen von kleinen Luftbläschen und somit ein Absinken des flüssigen Schmierstoffs. Ein Zurückfließen von Schmierstoff aus im Niveau höher liegenden Teilen des Schmierstoffkanals wird auf diese Weise verhindert. Dadurch brauchen die Kanalteile bei jedem neuen Schmierimpuls nicht neu aufgefüllt zu werden. Wenn der Schaumstoff aus den Durchtrittsöffnungen bzw. den Schmierstoffkanälen entfernt wird, kann der Abstreifer auch für die Fettschmierung verwendet werden. Er ist also nicht nur für die Ölschmierung geeignet.
Die Durchtrittsöffnung kann mittels eines eingesteckten, einen auf­ weitbaren Öffnungsschlitz aufweisenden gummielastischen Ventils ver­ schlossen werden. Es ist auch möglich, daß die Durchtrittsöffnung mittels eines eingesteckten Rückschlagventils in einer der beiden Strömungsrichtungen verschlossen wird. Solche eingesetzten Ventil­ elemente ermöglichen es, den Abstreifer sowohl für die Öl- als auch für die Fettschmierung zu verwenden. Die Ventilelemente gewährleisten ebenfalls, daß ein Luftzutritt zu den Schmierstoffkanälen vermieden wird. Sie können entweder als separate Elemente in die Durchtrittsöff­ nung eingesetzt werden oder der Abstreifer selbst kann so gestaltet sein, daß die Ventilkugel eines Rückschlagventils unmittelbar von Federelementen gegen eine am Abstreifer als Ventilsitz ausgebildete Abdichtkante angedrückt wird. Die Federelemente zum Andrücken der Ventilkugel können entweder unmittelbar am Abstreifer oder aber am in die Durchtrittsöffnung einzusetzenden Ventilkörper angeformt sein oder als separate Federelemente eingesetzt sein. Bei einem gummielastischen Ventil mit einem Öffnungsschlitz drückt der unter Druck zugeführte Schmierstoff den Schlitz auseinander, so daß der Schmierstoff hin­ durchtreten kann. Nach dem Absinken des Schmierstoffdruckes bewirkt die Elastizität des gummielastischen Ventilkörpers ein Zurückfedern und damit ein Schließen des Öffnungsschlitzes und ein Verschließen des Schmierstoffkanals.
Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung der Schmierstoffmenge ergibt sich dadurch, daß an dem Lagerelement ein Dochtstreifen angeordnet ist, der an der inneren, dem Lagerelement zugewandten Stirnseite des Abstreifers anliegt und sich mit einem Endbereich bis zu der Lauf­ fläche der Führungsschiene erstreckt. Ein solcher Dochtstreifen kann beispielsweise aus einem offenzelligen Schaumstoff, Filz, Vlies oder Gewebe bestehen, so daß der Schmierstoff von ihm aufgrund des Kapil­ lareffektes unmittelbar an die Lauffläche abgegeben wird. Der Docht­ streifen kann von einer Stützplatte gehalten und in eine Ausnehmung der Stützplatte eingesetzt sein. Zur Befestigung des Dochtstreifens können außerdem an der Stützplatte abstehende Haltenocken ausgebildet sein, die in entsprechende Öffnungen des Dochtstreifens passend ein­ greifen. Der Dochtstreifen kann durch Eigenelastizität oder durch zusätzliche Federelemente gegen die Lauffläche der Führungsschiene angefedert sein.
Die in der Nähe der Durchtrittsöffnung oder des Schmierstoffkanals befindlichen stirnseitigen Bereiche des Abstreifers können auf der Seite der Stützplatte oder der Trägerplatte erhaben ausgeführt sein, so daß sie sich in den Dochtstreifen oder den Schaumstoffkörper hin­ eindrücken, wodurch ebenfalls eine Ventilwirkung erreicht wird. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß über den Dochtstreifen nur eine mini­ male Schmierstoffmenge, wie sie beispielsweise bei Wälzlagern erfor­ derlich ist, dem Kontaktbereich mit den Wälzkörpern unmittelbar zu­ geführt werden kann, ohne daß dabei Schmierstoffverluste auftreten. Auch überschüssige Schmierstoffmengen können von den Dochtstreifen beim Rückhub aufgenommen und beim Vorwärtshub wieder abgegeben werden.
Durch eine angeformte Nase an der Abstreiferlippe, die den auf der Lauffläche der Führungsschiene aufliegenden Endbereich des Abstreifers bildet, läßt sich die Schmierstoffsammelwirkung des Dochtstreifens noch vergrößern.
Nach einem weiteren Vorschlag wird die erfindungsgemäße Aufgabe da­ durch gelöst, daß die Schmierstoffkanäle als von einer Stirnseite des Abstreifers ausgehende Nuten ausgebildet sind, die mittels einer Ver­ schlußkappe verschlossen sind. Die Schmierstoffkanäle haben dadurch keinen Kontakt mehr zur Außenseite des Lagerelements. Eine solche Verschlußkappe kann entweder ein- oder mehrstückig ausgeführt sein. Es ist möglich, die Verschlußkappe im Querschnitt U-förmig auszuführen, so daß sie mit ihren U-Schenkeln voraus in die Schmierstoffkanäle unter leichter Vorspannung eingedrückt werden kann, wodurch die Kanäle vollständig abgedichtet werden. Diese Ausführung hat auch den Vorteil, daß kein zusätzlicher axialer Bauraum für die Verschlußkappe erforder­ lich ist. Zur Erhöhung der Dichtigkeit bei höherem Schmierstoffdruck kann zusätzlich eine elastische Dichtungsschicht aus einem geschlos­ senzelligen Schaumstoff zwischen der Trägerplatte und dem Abstreifer eingesetzt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein an einer Führungsschiene angeordnetes Lagerelement mit einer stirnseitigen Abstreifereinheit;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Lagereinheit gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht eines Abstreifers;
Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch eine Abstreifereinheit gemäß Linie IV-IV der Fig. 3;
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt durch den Bereich der Durchtrittsöffnung einer Abstreifereinheit;
Fig. 6 einen gegenüber Fig. 5 veränderten Ausschnitt aus der Abstreifereinheit;
Fig. 7 einen solchen Ausschnitt mit einem gummielastischen Ven­ til;
Fig. 8 einen solchen Ausschnitt mit einem ersten Rückschlagven­ til;
Fig. 9 einen solchen Ausschnitt mit einem zweiten Rückschlag­ ventil;
Fig. 10 einen solchen Ausschnitt mit einem Dochtstreifen;
Fig. 11 eine stirnseitige Ansicht eines Abstreifers mit Docht­ streifen;
Fig. 12 eine Draufsicht auf die Abstreifereinheit gemäß Fig. 11;
Fig. 13 einen Teilschnitt durch die mit einem gefalteten Docht versehene Abstreifereinheit;
Fig. 14 die Ansicht einer Verschlußkappe.
Eine erfindungsgemäße Abstreifereinheit ist an einem als Wagen ausge­ bildeten Lagerelement 1 montiert, der eine Führungsschiene 2 im Be­ reich von deren Lauffläche 3 umgibt. Die Abstreifereinheit weist an jeder Stirnseite des Lagerelementes 1 eine Trägerplatte 4 auf, die jeweils an einem Abstreifer 5 stirnseitig angeordnet ist. Dieser ist ein Bauteil aus einem polymeren Werkstoff und weist Schmierstoffkanäle 6 auf, die als zur Seite der Trägerplatte 4 hin offene Nuten ausge­ führt sind.
Die Nuten lassen sich mit Hilfe einer Verschlußkappe 7 mit U-förmigem Querschnitt, die aus zwei Kappenteilen 8 und 9 besteht, verschließen. Anschließend wird an den Abstreifer 5 stirnseitig eine Dichtungs­ schicht 10 gelegt, wonach die Trägerplatte 4 angesetzt wird.
Statt der Verschlußkappe 7 kann zum Abdichten des Schmierstoffkanals 6 die Dichtungsschicht 10 allein benutzt werden, wobei dann zwischen der Dichtungsschicht 10 und dem Abstreifer 5 noch eine reißfeste Folie 11 angeordnet wird, die mit der Dichtungsschicht 10 verklebt sein kann und ein zu tiefes Eindringen der Dichtungsschicht 10 in den Schmier­ stoffkanal 6 verhindert.
An einer Stelle ist der Schmierstoffkanal 6 über einen in dem Abstrei­ fer 5 angeordneten Verbindungskanal 12 und eine sich daran anschlie­ ßende Durchtrittsöffnung 13 zu der anderen, von der Dichtungsschicht 10 abgewandten Stirnseite geöffnet. Schmierstoff kann also von dem Schmierstoffkanal 6 durch den Abstreifer hindurch in das Innere des Lagerelements geleitet werden.
Gemäß Fig. 5 ist in die Durchtrittsöffnung 13 ein Schaumstoffkörper 14 mit leichter Vorspannung eingesetzt, so daß infolge der Kapillar­ wirkung dieses offenporigen Schaumstoffs keine Luft, sondern nur bestimmte Schmierstoffmengen durch die Durchtrittsöffnung 13 hindurch gelangen können. Gemäß Fig. 6 ist ein solcher Schaumstoffkörper 15 in den Schmierstoffkanal 6, unmittelbar angrenzend an die Folie 11, eingesetzt.
Fig. 7 zeigt einen Abstreifer 5, in dessen Schmierstoffkanal 6 ein gummielastisches Ventil 16 eingesetzt ist. Dieses weist an seiner der Folie 11 zugewandten Seite einen Öffnungsschlitz 17 auf, der sich erst von einem bestimmten Schmierstoffdruck an öffnet. Dieses Ventil ver­ hindert daher das Rückströmen von Schmierstoff aus der Lagereinheit in den Schmierstoffkanal 6. Zu diesem Zweck sind gemäß Fig. 8 und Fig. 9 Rückschlagventile 18 und 19 mit Ventilkugeln 20 vorgesehen, wobei der Ventilkörper des Rückschlagventils 18 Federelemente 21 aufweist, die die Ventilkugel 20 an eine als Ventilsitz wirkende Abdichtkante 22 des Abstreifers 5 andrücken. In Fig. 9 wird die Ventilkugel 20 des Rückschlagventils 19 von einer Metallfeder 23 in der Verschlußstellung gehalten.
Die Abstreifereinheit nach Fig. 10 weist an der von der Folie 11 abgewandten Stirnseite des Abstreifers 5 einen Dochtstreifen 24 auf, der in einer Ausnehmung 25 einer Stützplatte 26 angeordnet und von der Stützplatte 26 an dem Abstreifer 5 gehalten ist. Der Dochtstreifen 24 ragt bis zur Lauffläche 3 der Führungsschiene 2 vor und versorgt diese mit Schmierstoff aus dem Schmierstoffkanal. Bei dieser Ausführung ist an der Abstreiferlippe 27 eine ebenfalls auf die Lauffläche 3 ragende Nase 28 ausgebildet, die zusätzlich zu dem Dochtstreifen 24 bei der Bewegung des Lagerelementes 1 längs der Führungsschiene 2 eine Schmierstoffsammelfunktion ausübt.
Gemäß den Fig. 11, 12 und 13 sind die Dochtstreifen 24 in den Ausnehmungen 25 der Stützplatte 26 an dieser zusätzlich durch heraus­ ragende Haltenocken 29 befestigt. In Fig. 13 wird der Dochtstreifen 24 über ein Federelement 30 gegen die Lauffläche 3 der Führungsschiene 2 federelastisch angedrückt.
Gemäß den Fig. 1 und 2 weisen die Trägerplatten 4 und die Abstrei­ fer 5 fluchtende Bohrungen auf, durch welche Schrauben 31 und 32 für die Montage hindurchgesteckt und in Gewindebohrungen des Lagerelements 1 eingeschraubt sind. Die Schraube 31 in Fig. 2 ist länger ausge­ führt, als die Schraube 32, damit mit ihr gleichzeitig ein Schmiernip­ pelträger 33 für einen Schmiernippel 34 an dem Lagerelement 1 befe­ stigt werden kann. Die Zufuhr von Schmierstoff kann über den Schmier­ nippel 34 oder über Bohrungen 35 des Lagerelements 1 erfolgen, die beispielsweise von dessen Oberseite ausgehen.
Bezugszahlenliste
 1 Lagerelement
 2 Führungsschiene
 3 Lauffläche
 4 Trägerplatte
 5 Abstreifer
 6 Schmierstoffkanal
 7 Verschlußkappe
 8 Kappenteil
 9 Kappenteil
10 Dichtungsschicht
11 Folie
12 Verbindungskanal
13 Durchtrittsöffnung
14 Schaumstoffkörper
15 Schaumstoffkörper
16 gummielastischer Ventil
17 Öffnungsschlitz
18 Rückschlagventil
19 Rückschlagventil
20 Ventilkugel
21 Federelement
22 Abdichtkante
23 Metallfeder
24 Dochtstreifen
25 Ausnehmung
26 Stützplatte
27 Abstreiferlippe
28 Nase
29 Haltenocken
30 Federelement
31 Schraube
32 Schraube
33 Schmiernippelträger
34 Schmiernippel
35 Bohrung

Claims (10)

1. Abstreifereinheit für ein Lagerelement, vorzugsweise Linearwälz­ lagerelement, das an der Lauffläche einer Führungsschiene gelagert und an seinen beiden Stirnseiten jeweils mit einem von einer Trägerplatte gehaltenen Abstreifer versehen ist, welcher Schmierstoffkanäle für die Versorgung der Lagereinheit mit Schmierstoff aufweist und zum Zurück­ halten von Schmierstoff in dem Lagerelement mit einem Endbereich auf der Lauffläche aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierstoff­ kanäle (6) als von einer Stirnseite des Abstreifers (5) ausgehende Nuten ausgebildet sind, wobei zwischen der Trägerplatte (4) und dem Abstreifer (5) eine elastische Dichtungsschicht (10) mit einer die Schmierstoffkanäle (6) abdichtenden reißfesten Folie (11) angeordnet ist.
2. Abstreifereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abstreifer (5) Verbindungskanäle (12) und Durchtrittsöffnungen (13) angeordnet sind, über welche die an der äußeren Stirnseite des Abstreifers (5) angeordneten Schmierstoffkanäle (6) mit dessen innerer, dem Lagerelement (1) zugewandter Stirnseite verbunden sind.
3. Abstreifereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Durchtrittsöffnung (13) bzw. den Schmierstoffkanal (6) des Ab­ streifers (5) ein durchlässiger, sich über deren lichte Weite er­ streckender Schaumstoffkörper (14, 15) eingesetzt ist.
4. Abstreifereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmierstoffkanal (13) mittels eines eingesteckten, einen aufweitbaren Öffnungsschlitz (17) aufweisenden gummielastischen Ventils (16) ver­ schlossen ist.
5. Abstreifereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (13) mittels eines eingesteckten Rückschlagventils (18, 19) in einer der beiden Strömungsrichtungen verschlossen ist.
6. Abstreifereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der inneren, dem Lagerelement (1) zugewandten Stirnseite des Abstreifers (5) anliegend ein Dochtstreifen (24) an­ geordnet ist, der sich mit einem Endbereich bis zu der Lauffläche (3) der Führungsschiene (2) erstreckt.
7. Abstreifereinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dochtstreifen (24) von einer Stützplatte (26) gehalten und in eine Ausnehmung (25) der Stützplatte (26) eingesetzt ist.
8. Abstreifereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stützplatte (26) abstehende Haltenocken (29) ausgebildet sind, die in entsprechende Öffnungen des Dochtstreifens (24) passend eingreifen.
9. Abstreifereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dochtstreifen (24) durch mindestens ein Federelement (30) gegen die Lauffläche (3) der Führungsschiene (2) gedrückt wird.
10. Abstreifereinheit für ein Lagerelement, vorzugsweise Linearwälz­ lagerelement, das an der Lauffläche einer Führungsschiene gelagert und an seinen beiden Stirnseiten jeweils mit einem von einer Trägerplatte gehaltenen Abstreifer versehen ist, welcher Schmierstoffkanäle für die Versorgung der Lagereinheit mit Schmierstoff aufweist und zum Zurück­ halten von Schmierstoff in dem Lagerelement mit einem Endbereich auf der Lauffläche aufliegt, wobei die Schmierstoffkanäle (6) als von einer Stirnseite des Abstreifers (5) ausgehende Nuten ausgebildet sind, die mittels einer Verschlußkappe (7) verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trägerplatte (4) und dem Abstreifer (5) eine elastische Dichtungsschicht (10) angeordnet ist.
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