DE4304418A1 - Vorrichtung zur Schmierung von Gleitführungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schmierung von Gleitführungen, bestehend aus einer das zu verwen­ dende Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, ansaugen­ den Pumpe und wenigstens einem Kolbenverteiler, wobei die Pumpe dem Kolbenverteiler das Schmiermittel zu­ führt und dieser die vorgewählte Schmiermittelmenge unter Druck zu der zu schmierenden Gleitführung drückt.

Derartige Gleitführungen, bzw. Führungsbahnen sind beispielsweise an Werkzeugmaschinen zwischen ihrem be­ wegbaren Tisch oder Schlitten und dem Maschinenbett vorhanden.

Die Führungsbahn des Tisches ist gewöhnlich mit Schmiernuten versehen, die die Aufgabe haben, Zuge­ führtes Schmieröl so auf der Gleitfläche zu verteilen, daß der zu bewegende Tisch auf einem Schmierfilm glei­ tet, um Trockenlauf und Reibverschleiß zu vermeiden. Das längere Teil, das Bett, hat glatte feinstgefräßte oder geschliffene Führungsbahnen.

Die Zuführung des Schmieröles in die Schmiernuten er­ folgt derzeit mittels handelsüblichen Kolbenverteilern (Prospekt 5001 der Fa. Willy Vogel AG, Berlin). Kol­ benverteiler dosieren und verteilen das von einer Pum­ pe geförderte Öl oder auch Fließfett. Die Ölmengen für die einzelnen Schmierstellen werden durch auswechsel­ bare Dosiernippel bestimmt. Die Dosiermenge ist auf den einzelnen Dosiernippeln angegeben. Die Deckung des Gesamtölbedarfs läßt sich dann weiter durch die Schmierhäufigkeit regeln.

Für den Funktionsablauf des Kolbenverteilers ist, wie bereits erwähnt, ein intermittierender Betrieb notwen­ dig. Das heißt, beginnt die Zentralschmierpumpe zu fördern, so bewegt sich der Kolben und die für die Schmierstelle bestimmte Ölmenge, welche sich vor dem Kolben im Verteilerraum befindet, wird mit einem Hauptleitungsdruck von 1 bis 4,5 MPa (10 bis 45 bar) zur Schmierstelle gefördert. Nach der Druckentlastung der Hauptleitung kehrt der Verteilerkolben in seine Ausgangsstellung zurück und läßt erneut eine Ölmenge in den vor ihm liegenden Raum einströmen.

War aus vorangegangenen Schmierimpulsen noch genügend Schmieröl in den Führungsbahnen vorhanden, so fließt das überschüssige Schmieröl beim nächsten Schmierim­ puls durch vorhandene Öffnungen (Rillen, Führungs­ spiel, Bohrungen usw.) nach außen ab.

Das so ablaufende Öl verunreinigt zum einen das Umfeld und kann zum anderen nur schwer wieder aufgefangen werden. Außerdem ist es kaum wiederverwendbar, da es meistens noch durch die Verwendung von Kühlemulsion und vorhandenen Spänen oder anderweitige Partikel ver­ unreinigt ist.

Das stellt einen großen Nachteil dar. Darüberhinaus wird eine große Menge Schmieröl zu verwenden sein, um die notwendigen Schmiereffekte zu erzielen.

Dieser negative Aspekt tritt besonders dort ein, wo die Maschinen in sogenannten Verkapselungen unterge­ bracht sind.

Hier wächst vor allem die Gefahr der "Mangelschmie­ rung". Hierbei werden die Führungsbahnen durch den verstärkten Einsatz von Kühlemulsionen regelrecht ab gewaschen. Außerdem wird durch Kapillarwirkungen die Emulsion direkt zwischen die Führungsbahnen gezogen, wodurch in den Schmiernuten quarkähnliche Ablagerungen entstehen, die diese verstopfen und schließlich zum gänzlichen Ausfall der Schmierung führen.

Bei kunstoffbeschichteten Führungsbahnen kommt es dann zu "stick-slip"-Erscheinungen, was ein sogenanntes Rattern verursacht. Bei Gußführungen kann es sogar zum "Festfressen" kommen.

In beiden Fällen wird die Verfügbarkeit der eingesetz­ ten Maschine drastisch reduziert.

Man versucht deshalb gegenwärtig die Schmierunsicher­ heit, bedingt durch das Eindringen von Kühlemulsion zwischen die Gleitführungen mit größeren Mengen Schmieröl und in kürzeren Schmierintervallen abzufan­ gen. Das führt zwangsläufig zu hohem Ölverbrauch. Das relativ teure Öl dient in diesem Falle so nicht mehr der eigentlichen Schmierung, sondern zum Verdrängen der Kühlemulsion.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine Vorrichtung zur Schmierung von Gleitfüh­ rungen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der es möglich ist, den Schmiermittelverbrauch zu minimie­ ren, die außerdem kontinuierlich eine gleichmäßige und zuverlässige Schmierung gewährleistet sowie Mangel­ schmierung und Empfindlichkeit gegenüber Verstopfungen und Verunreinigungen in den Schmiernuten vermeidet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, in dem zwischen jedem vorhandenen Kolbenverteiler und der zu schmierenden Gleitführung ein Luftventil angeordnet ist, daß zwischen jedem Kolbenverteiler und der zu schmierenden Gleitführung ein Luftventil angeordnet ist, das eine mit dem Kolbenverteiler verbundene Schmiermitteleingangsleitung, eine mit einer Druck­ luftquelle verbundene Drucklufteingangsleitung und eine zu der Gleitführung reichende Ausgangsleitung aufweist, wobei das Luftventil mit dem Kolbenverteiler derart verbunden ist, das bei Druckabfall in der Schmiermitteleingangsleitung eine Verbindung zwischen der Ausgangsleitung und der Drucklufteingangsleitung herstellbar ist.

Das hat den großen Vorteil, daß das Luftventil zum ei­ nen das Schmiermittel vom Kolbenverteiler mit dem ent­ sprechend definierten Pumpendruck direkt in die Schmierstellen der Gleitführung preßt und zum anderen nach dem Druckabfall, also dann, wenn die Schmierstel­ len nicht mehr ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden, Luft an die gleiche Schmierstelle zu bringen. Das geschieht z. B. bei einem Druck von 0,01 MPa (0,1 bar).

In die Schmiermitteleingangsleitung gelangt das Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, direkt vom Kol­ benverteiler, der es wiederum im Arbeitszustand von der mit ihm verbundenen Pumpe erhält.

Besonders vorteilhaft ist, wenn ein Teil Öl, der die Drucklufteingangsleitung passierenden Druckluft bei­ gemischt ist. Das geschieht zweckmäßig mit bekannten Ölen. Als Öl kann ein gesondertes, spezielle Schmier­ eigenschaften aufweisendes Öl, aber auch ein Teil des verwendeten Schmiermittels Verwendung finden.

Auch hierbei wird das Öl-Luft-Gemisch mit einem Über­ druck von 0,01 MPa (0,1 bar) an die Schmierstellen der Gleitführung eingebracht. Die Zuführung von vor allem dem Öl-Luft-Gemisch hat den Vorteil, daß die vom Kolbenverteiler abgegebene Schmiermittelmenge ständig, also bei Druckabfall, über die Schmiernuten an die Gleitführung gelangt. Die Gleitfläche wird dadurch besser mit Schmiermittel benetzt.

Außerdem wird verhindert, daß Kühlemulsion eindringen kann. Die Schmiernuten bleiben somit davon unberührt. Die Schmiermittelmengen können drastisch reduziert werden.

Ein wesentlicher Effekt besteht auch darin, daß der Druck der Luft bzw. geölten Luft auch bei schweren Tischbelastungen und entsprechenden Führungsbahnlängen zu einer wesentlichen Tischentlastung führt. Die An­ triebsleistung der vorhandenen Vorschubmotoren kann dadurch kleiner gehalten werden.

Bei Gleitführungen kann es unter Umständen vorkommen, daß Unebenheiten in Form von sogenannten Schabtaschen oder Rillen von den Schmiernuten nach außen führen. Hier würde normalerweise das Schmiermittel nach außen austreten und verstärkt auch Kühlemulsion, wie bereits beschrieben, eindringen.

Durch die Luft bzw. Öl-Luft-Zufuhr nach dem Druckab­ fall der Schmierung wird an diesen Stellen nun Luft bzw. geölte Luft austreten und den Kühlemulsionsein­ tritt verhindern.

Trotz eigentlichem Schmiermittelverlust wird zuverläs­ sig ein Trockenlauf der Gleitführungen vermieden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß zwischen der Ausgangs­ leitung, die das Schmiermittel oder nach dem Druckab­ fall die Druckluft bzw. geölte Luft fördert und der Drucklufteingangsleitung eine Dichtungseinrichtung an­ geordnet ist. Diese ist durch den in der Schmiermit­ teleingangsleitung herrschenden Druck in Schießstel­ lung, also während des Druckaufbaus, haltbar.

Es ist ferner zweckmäßig, wenn das Luftventil aus ei­ nem Grundkörper besteht, der mit der Ausgangsleitung und der Drucklufteingangsleitung versehen ist. Im Grundkörper ist ein Einsatzteil gehaltert, in das die Schmiermitteleingangsleitung mündet. Das bringt vor allem den Vorteil, daß aufgrund der zweiteiligen Aus­ führung eine leichte Demontage z. B. für Reinigungs­ zwecke nach längerem Stillstand möglich ist.

In weiterer Ausgestaltung ist es deshalb vorgesehen, daß das Einsatzteil mit dem Grundkörper durch eine Ge­ windeverbindung gehaltert ist. Die vorstehend genannte Dichtungseinrichtung ist zweckmäßig zwischen Grundkör­ per und dem Einsatzteil angeordnet.

Die Dichtungseinrichtung ist als ein um einen Ansatz des Einsatzteiles angeordneter Dichtring ausgebildet, um somit beste Lageeigenschaften zu garantieren.

Dabei ist es möglich, die Dichtungseinrichtung als V-Ring oder als ebene Scheibe, bestehend aus Gummi oder einem anderen geeigneten Dichtungswerkstoff, je nach den gegebenen Druckverhältnissen, vorzusehen.

Zur Verbindung zwischen Druckeingangsleitung und der Ausgangsleitung ist ein verbleibender Ringraum zwi­ schen dem Grundkörper und dem Einsatzteil, bzw. dem von der Dichteinrichtung umgebenden Ansatz des Ein­ satzteiles vorhanden.

Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung prinzipmäßig beschrieben. Aus der Zeichnung ist das Funktionsprinzip der Vorrichtung zur Schmierung von Gleitführungen mit Darstellung des Luftventiles im Schnitt ersichtlich.

Grundsätzlich sind die Pumpe, Kolbenverteiler und Gleitführungen mit Schmiernuten von bekannter Bauart, weshalb nachfolgend nur die für die Erfindung wesent­ lichen Teile näher beschrieben werden.

Ein Luftventil 1 bestehend aus einem Grundkörper 2 und einem Einsatzteil 3 weist eine Schmiermitteleingangs­ leitung 4 und eine Ausgangsleitung 5 für Schmiermittel oder Luft bzw. geölte Luft sowie eine Druckluftein­ gangsleitung 6 auf. Die Ausgangsleitung 5 sowie die Drucklufteingangsleitung 6 befinden sich im Grundkör­ per 2. Das Einsatzteil 3 ist als zylindrisches Teil ausgebildet. Es ist in seiner unteren Hälfte mit einem Außengewinde 7, mit welchem es in den Grundkörper 2 eingeschraubt ist und einem unterhalb des Außengewin­ des 7 befindlichem Ansatz 8 versehen. Die Schmiermit­ teleingangsleitung 4 ist zentrisch im Einsatzteil 3 angeordnet und bildet mit der Ausgangsleitung 5 des Grundkörpers einen rechten Winkel.

Den Ansatz 8 umgibt eine Dichtungseinrichtung 6, wobei die hydraulische Verbindung zwischen der Druckluftein­ gangsleitung 6 und der Ausgangsleitung 5 über einen zwischen Dichteinrichtung 6 und Grundkörper 2 verblei­ benden Ringraum 10 besteht.

Das Luftventil 1 ist derart zwischen dem Kolbenvertei­ ler 11 und der Gleitführung 12 angeordnet, in dem ei­ nerseits die Schmiermitteleingangsleitung 4 in den Kolbenverteiler 11 mündet. Über eine Leitung 13 ist der Kolbenverteiler 11 mit der Pumpe 14 verbunden, die das Schmiermittel 15 aus einem entsprechenden Behält­ nis ansaugt. Andererseits führt die Ausgangsleitung 5 des Luftventiles 1 direkt zu der Schmiernuten 16 ent­ haltenden Gleitführung 12.

Nachfolgend soll die Funktionsweise der Schmiervor­ richtung näher erläutert werden.

Nach dem Einschalten eines nicht in der Zeichnung dar­ gestellten Stellmotors saugt die Pumpe 14 Schmiermit­ tel 15 an und fördert es über eine Leitung 13 in den Kolbenverteiler 11, auch Zumeßventil genannt, weil hier die Menge des benötigten Schmiermittels zugemes­ sen, das heißt dosiert wird. Infolge der Beaufschla­ gung des Kolbenverteilers 11 wird das Schmiermittel 15 in die Schmiermitteleingangsleitung 4 in das Luftven­ til 1 und über die Ausgangsleitung 5 des Luftventils 1 direkt den Schmiernuten 16 der Gleitführung 12 zuge­ führt.

Die Dichtungseinrichtung 9 garantiert, daß während der Schießstellung, also unter Druck, die Dichtung zwi­ schen der Ausgangsleitung 5 und Drucklufteingangslei­ tung 6 besteht. Mit jedem Arbeitsspiel wird mit einem Pumpendruck z. B. bis zu 2,8 MPa (28 bar) oder mehr die zugemessene Schmiermittelmenge in die Gleitführungen gedrückt.

Nach Beendigung dieses Arbeitsspieles, also bei Druck­ abfall, strömt Schmiermittel teilweise wieder zurück und würde so eine Mangelschmierung hervorrufen, wenn nicht über die Drucklufteingangsleitung 6 geölte Luft der Ausgangsleitung 5 und danach den Gleitführungen 12 zugeführt werden würde. Der Druck der geölten Luft be­ trägt 0,01 MPa (0,1 bar). Durch den Druckabfall in der Schmiermitteleingangsleitung 4 wird eine Verbin­ dung zwischen der Ausgangsleitung 5 und der Druckluft­ eingangsleitung 6 geschaffen.

Geölte Luft wird dazu mit einem nicht in der Zeichnung dargestellten Öler und der Druckluft aus einer eben­ falls nicht in der Zeichnung dargestellten resultie­ renden Druckluftquelle vermischt.

In bereits bestehende Schmieranlagen sind beliebig viele derartige, erfindungsgemäße Luftventile nach­ träglich einbaubar.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Schmierung von Gleitführungen be­ stehend aus einer das vorhandene Schmiermittel an­ saugenden Pumpe und wenigstens einem Kolbenvertei­ ler, wobei die Pumpe dem Kolbenverteiler das Schmiermittel zuführt und dieser die vorgewählte Schmiermittelmenge unter Druck zu der zu schmieren­ den Gleitführung drückt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Kolbenverteiler (11) und der zu schmierenden Gleitführung (12) ein Luftventil (1) angeordnet ist, das eine mit dem Kolbenverteiler (11) verbundene Schmiermitteleingangsleitung (4), eine mit einer Druckluftquelle verbundene Druck­ lufteingangsleitung (6) und eine zu der Gleitfüh­ rung (12) reichende Ausgangsleitung (5) aufweist, wobei das Luftventil (1) mit dem Kolbenverteiler (11) derart verbunden ist, das bei Druckabfall in der Schmiermitteleingangsleitung (4) eine Verbin­ dung zwischen der Ausgangsleitung (5) und der Drucklufteingangsleitung (6) herstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Drucklufteingangsleitung (6) des Luftventi­ les (1) ein Ölanteil eingemischt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ausgangsleitung (5) und der Druckluft­ eingangsleitung (6) eine Dichtungseinrichtung (9) angeordnet ist, die durch den in der Schmiermittel­ eingangsleitung (4) herrschenden Druck in Schieß­ stellung haltbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftventil (1) aus einen Grundkörper (2), der mit der Ausgangsleitung (5) und der Druckluftein­ gangsleitung (6) versehen ist, sowie einem im Grundkörper (2) gehalterten Einsatzteil (3) be­ steht, in das die Schmiermitteleingangsleitung (4) mündet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung (9) zwischen dem Grund­ körper (2) und dem Einsatzteil (3) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung (9) als ein um einen An­ satz (8) des Einsatzteiles (3) angeordneten Dicht­ ring (9) ausgebildet ist, wobei die Verbindung zwi­ schen der Drucklufteingangsleitung (6) und der Aus­ gangsleitung (5) über einen Ringraum (10) zwischen dem Grundkörper (2) und dem Einsatzteil (3) her­ stellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung (9) in Form eines V-Ringes oder einer ebenen Gummischeibe ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzteil (3) mit dem Grundkörper (2) durch eine Gewindeverbindung (7) verbunden ist.