DE4331013A1

DE4331013A1 - Abstreifereinheit für ein Lagerelement

Info

Publication number: DE4331013A1
Application number: DE4331013A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Winkelmann; Jean Marie Eder; Ralf Dipl Ing Moseberg
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1993-08-12
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2013-09-14
Also published as: DE4331013C2

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 Schmierstoffkanäle für die Versorgung der Lagereinheit mit Schmierstoff aufweist und zum Zurückhalten von Schmierstoff in dem Lagerelement mit einem Endbereich auf der Lauffläche aufliegt.

Aus der DE-OS 41 41 038 ist eine solche Abstreifereinheit bekannt. Sie ermöglicht die leckagefreie Zuführung von Schmierstoff zu den Wälzkör pern des Lagers und die gleichmäßige Verteilung des Schmierstoffes dort. Eine elastische Dichtungsschicht, die zwischen dem Abstreifer und der Trägerplatte angeordnet ist, sorgt für die Abdichtung der Schmierstoffkanäle. Vor den Durchtrittsöffnungen der Schmierstoff kanäle zu den Wälzkörpern sind Schaumstoffkörper aus einem offenzel ligen Schaumstoff angeordnet, die als Drosseln wirken und ein Absinken des flüssigen Schmierstoffes verhindern.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß der Grad der Abdichtung der Schmierstoffkanäle von der Verschraubung der Abstreifereinheit an dem Lagerelement abhängig ist. Daher kann er von dem Anwender häufig unsachgemäß beeinflußt werden. Ferner ist die Dichtheit bei einem höheren Schmiermittelgegendruck, wie er bei höherviskosen Bettbahnölen auftritt, bei einer einfachen Verbindung durch Schrauben nicht mehr ausreichend. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß die Drosseln aus dem offenzelligen Schaumstoff für eine Fettschmierung aus den Schmierstoffkanälen entfernt werden müssen oder eine getrennte Lagerhaltung für Abstreifer für Fettschmierung und für Abstreifer für Ölschmierung vorgesehen werden muß.

Aus der US-PS 51 49 204 ist eine Abstreifereinheit bekannt, bei der ein U-förmiger Dichtungsstreifen in ein Lagerelement eingesetzt ist. Zu diesem Zweck weist ein stirnseitiges Kopfstück des Lagerelementes an seiner Innenseite Nuten auf, in welche der Dichtungsstreifen in zur Längsrichtung der Führungsschiene rechtwinkliger Richtung eingeschoben werden kann. Beim Verschleiß des Dichtungsstreifens muß dieser ausge wechselt werden, indem er in entgegengesetzter Richtung aus dem Kopf stück herausgezogen wird. Das ist aber nur möglich, wenn das Lager element so weit an der Führungsschiene entlang bewegt worden ist, daß sein stirnseitiges Ende mit dem Kopfstück über das Führungsschienen ende hinausragt, damit der Weg für den Dichtungsstreifen frei ist. Damit wird die Montage und die Demontage des Dichtungsstreifens ar beitsaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lagerelement mit einer Abstreifereinheit zu schaffen, die auch bei höherem Druck des zuzufüh renden Schmierstoffes absolut dicht ist. Verschleißteile des in dem Lagerelement integrierten Abstreifers sollen problemlos ausgetauscht werden können. Dabei soll die Abstreifereinheit so ausgebildet sein, daß sie sich sowohl für die Fettschmierung als auch für eine Minimal mengenschmierung mit Öl eignet. Schließlich soll sich bei Verwendung der Abstreifereinheit ein möglichst geringer axialer Bauraum ergeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstreifer von zwei dicht aneinander anliegenden Halteplatten und einem daran gehaltenen Dichtungsstreifen gebildet ist, dessen Verlauf dem Ober flächenquerschnitt der Führungsschiene entspricht. Diese Anordnung ermöglicht es, den die Tätigkeit des Abstreifens unterstützenden Dich tungsstreifen bei Verschleiß in einfacher Weise auszuwechseln, ohne daß die gesamte Abstreifereinheit von dem Lagerelement gelöst und von der Führungsschiene abgenommen zu werden braucht. Der Dichtungsstrei fen kann in eine an den Halteplatten ausgebildete, stirnseitig offene Ausnehmung in Bewegungsrichtung des Lagerelementes eingesetzt sein.

Das Auswechseln des Dichtungsstreifens wird durch seine elastische Gestalt erleichtert.

Der Dichtungsstreifen kann in einfacher Weise an den Halteplatten festgelegt werden, indem an einer inneren Halteplatte abstehende Federn ausgebildet sind, auf welche der Dichtungsstreifen mit ent sprechenden Nuten passend aufgesteckt wird. Die an dem Abstreifer anlegbare, über den Dichtungsstreifen hinausragende Trägerplatte hält den Dichtungsstreifen in seiner Lage, so daß dieser nicht mehr in Bewegungsrichtung des Lagerelementes aus den Halteplatten herausgenom men werden kann.

Die beiden aneinander anliegenden Halteplatten können durch ein Ver bindungsverfahren, wie Schweißen, Bördeln, Nieten oder Verkleben, unlösbar verbunden sein. Wenn sie und/oder der Dichtungsstreifen des Abstreifers aus einem polymeren Werkstoff hergestellt sind, kann das Ultraschallschweißen oder das Ultraschallbördeln angewendet werden. Es ist auch möglich, daß die Halteplatten des Abstreifers aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sind. Der formschlüssig zwischen den Halteplatten und der Trägerplatte angeordnete Dichtungsstreifen wird von der Trägerplatte gegen heiße Späne geschützt.

Die Schmierstoffkanäle können als in eine äußere Halteplatte einge arbeitete, zu der Trennfuge zwischen den beiden Halteplatten offene Nuten ausgebildet sein, die durch die innere Halteplatte verschlossen sind. Eine Möglichkeit zur universellen Verwendbarkeit der Abstreifer einheit sowohl für die Minimalmengenschmierung mit Öl als auch für die Fettschmierung wird dadurch erreicht, daß der offenzellige Schaum stoff, der in die Schmierkanäle eingesetzt ist, in deren Randbereichen zwischen der inneren Halteplatte und der äußeren Halteplatte einge klemmt oder mit diesen Platten durch Verschweißen unlösbar verbunden ist. Bei einer Ölschmierung verhindert der offenzellige Schaumstoff ein Absinken des flüssigen, durch Kapillarwirkung gehaltenen Schmier stoffes, denn durch die mit dem Schmierstoff gefüllten Schaumstoff poren kann keine Luft hindurchdringen. Ein Zurückfließen von Schmier stoff wird auf diese Weise verhindert. Wird als Schmierstoffett verwendet, kann dieses die Schaumstoffporen aufgrund des hohen Drosselwiderstandes nur sehr schwer durchdringen. Dadurch, daß der Schaumstoff beidseitig neben dem Schmierstoffkanal unverrückbar einge spannt oder befestigt ist, muß das Fett aufgrund seines Druckes den Schaumstoff im Kanalquerschnitt zusammenpressen, damit es den Schaum stoff unterkriechen und sich einen Kanal zu einer Durchtrittsöffnung bahnen kann. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Abstreifereinheit sowohl für die Minimalmengenschmierung mit Öl als auch für die Fett schmierung in gleicher Weise verwendet werden kann. Es fallen keine Kosten für die gesonderte Kennzeichnung und Lagerhaltung von Abstrei ferteilen an.

Eine dichte Verbindung der Halteplatten aneinander wird dadurch er reicht, daß an einer der Halteplatten parallel zur Längsrichtung des Schmierstoffkanals und in dessen Nähe vorstehende, spitz auslaufende Schweißkanten und Nuten ausgebildet sind, die nach dem Verschweißen der beiden Halteplatten mit Federn der jeweils anderen Halteplatte abdichtend zusammenwirken. Auf diese Weise wirken die Schweißkanten als Schweißrichtungsgeber. Die Schmierstoffkanäle sind infolge der Schweißkanten ringsum bei kleinstmöglicher druckbeanspruchter Kanal oberfläche nach der Verschweißung abgedichtet. Hierdurch wird die Festigkeitsbeanspruchung jeder Schweißnaht durch den im Schmierstoff kanal anliegenden Schmierstoffdruck auf ein Minimum reduziert. Zusätz liche Hilfsmittel zur Abdichtung der Schmierstoffkanäle sind daher nicht erforderlich.

Die Montage des Abstreifers an dem Lagerelement kann dadurch gesche hen, daß der Abstreifer in einem an dem Lagerelement stirnseitig angrenzenden Kopfstück angeordnet ist, welches gleichzeitig einen Umlenkkörper für Wälzkörper hält, wobei der Schmierstoffkanal über eine Durchtrittsbohrung der inneren Halteplatte und einen Durchtritts kanal des Umlenkkörpers mit dem Bereich der Wälzkörper verbunden ist. Dabei können die innere Halteplatte, das Kopfstück und der Umlenkkör per als einstückiges Bauteil ausgebildet sein. Auf diese Weise ent fällt die Notwendigkeit, eine besondere innere Halteplatte herzustel len und es wird eine weitere Verkleinerung des Bauraumes erreicht.

Eine besonders wirtschaftliche Herstellungsmöglichkeit ergibt sich für ein Linearwälzlagerelement, das an der Lauffläche einer Führungsschie ne gelagert ist und dessen Tragkörper stirnseitig angrenzende Kopf stücke aufweist, in denen Umlenkkörper für Wälzkörperumläufe angeord net sind, wenn an dem Tragkörper für jeden Wälzkörperumlauf mit einer Tragzone, zwei Umlenkkanälen und einem Rücklaufkanal eine einstückige, mit Führungsflächen für die Wälzkörper versehene Beschichtung aus einem polymeren Werkstoff angebracht ist. In diesem Fall kann die Beschichtung aus polymerem Werkstoff durch hinterschnittfreies Spritz gießen in einem einzigen Arbeitsgang aufgebracht werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht eines an einer Führungs schiene angeordneten Lagerelementes mit einer Ab streifereinheit;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Endbereich des Lagerele mentes und die Abstreifereinheit gemäß Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine stirnseitige Teilansicht der beiden Halteplatten des Abstreifers;

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch die Halteplatten gemäß Linie IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil einer inneren Halteplatte;

Fig. 6 einen vergrößerten Schnitt durch den der Fig. 5 entsprechenden Teil der äußeren Halteplatte;

Fig. 7 eine Ansicht der äußeren Oberfläche des Dichtungs streifens;

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt durch den Dichtungsstreifen gemäß Linie VIII-VIII der Fig. 7;

Fig. 9 eine Ansicht der inneren Oberfläche des Dichtungs streifens.

Eine erfindungsgemäße Abstreifereinheit für ein Lagerelement 1 ist in einem Kopfstück 2 angeordnet, welches an jeder Stirnseite des Lager elementes 1 angrenzt und einen Umlenkkörper 3 für die Umlenkung von Wälzkörpern 4 aus einem Tragbereich in einen Rücklaufbereich des Lagerelementes 1 oder umgekehrt enthält. Das Lagerelement 1 mit seinen beiden Kopfstücken 2 ist längs einer Führungsschiene 5 geradlinig verfahrbar. Jedes Kopfstück 2 enthält einen von der Stirnseite aus zugänglichen Abstreifer 6 für die Abstreifung von Verunreinigungen, beispielsweise Metallspänen, von der Lauffläche 7 der Führungs schiene 5, auf der die Wälzkörper 4 abrollen. Im Ausführungsbeispiel sind die Wälzkörper Zylinderrollen. Der Abstreifer 6 dient außerdem zum Abdichten des mit Schmierstoff versehenen Innenraumes des Lager elementes 1 nach außen.

Erfindungsgemäß besteht der Abstreifer 6 aus einer inneren Halte platte 8, einer äußeren Halteplatte 9 und einem Dichtungsstreifen 10. Diese Teile sind im Ausführungsbeispiel aus einem polymeren Werkstoff hergestellt. Es ist aber auch möglich, die Halteplatten aus einem metallischen Werkstoff herzustellen. Die innere Halteplatte 8 und die äußere Halteplatte 9 weisen parallele Oberflächen auf, an denen sie unter Bildung einer Trennfuge 26 aneinander anliegen.

Zwischen den beiden Halteplatten 8 und 9 befinden sich in dem Abstrei fer 6 Schmierstoffkanäle 11, über welche Schmierstoff in den Bereich der Wälzkörper 4 des Lagerelementes 1 eingefördert wird. Die beiden in dem Kopfstück 2 angeordneten Halteplatten 8 und 9 werden dort von einer Trägerplatte 12 in ihrer Lage gehalten. Diese ist am Lagerele ment 1 mit dem Kopfstück 2 jeweils stirnseitig angesetzt und mit Schrauben 13 befestigt. Eine dieser Schrauben 13 hält gleichzeitig einen Schmiernippelträger 14 mit einem Schmiernippel an der Träger platte 12.

Der über den Schmiernippel eingeförderte Schmierstoff gelangt über die Schmierstoffkanäle 11 und Durchtrittsbohrungen 15 der inneren Halte platte 8 sowie über Durchtrittskanäle 16 des Umlenkkörpers 3 zu den Wälzkörpern 4. In den Schmierstoffkanälen 11 sind Schaumstoffkörper 17 eingesetzt, die aus einem offenporigen Schaumstoff bestehen, der von Öl durchflossen werden kann. Innerhalb des Kopfstückes 2 ist die Abdichtung der Durchtrittsbohrung 15 und des Durchtrittskanals 16 zwischen der inneren Halteplatte 8 und dem Umlenkkörper 3 mit einem Dichtungsring 18 durchgeführt, der einen den Durchtrittskanal 16 enthaltenden Stutzen umgibt.

Die Schmierstoffkanäle 11 des Abstreifers 6 sind als zur Innenseite offene Nuten der äußeren Halteplatten 9 ausgebildet, die durch die an der äußeren Halteplatte 9 anliegende innere Halteplatte 8 dicht ver schlossen sind. Bei der Befestigung der beiden Halteplatten 8 und 9 aneinander durch Verschweißen befindet sich der Schweißbereich jeweils an die Schmierstoffkanäle 11 umgebenden Schweißkanten 19 und Nuten 20 der äußeren Halteplatte 9 und an Federn 21 der inneren Halteplatte 8. Diese Schweißkanten 19, Nuten 20 und Federn 21 sind an den aufein anderweisenden Oberflächen der Halteplatten 8 und 9 ausgebildet, die miteinander verschweißt werden sollen. Bei dieser Verbindung gerät der Werkstoff der Federn 21 der Halteplatte 8 teilweise in die Nuten 20 der Halteplatte 9.

Die beiden die Führungsschiene 5 umgebenden Halteplatten 8 und 9 des Abstreifers 6 bilden im zusammengesetzten Zustand eine dem Verlauf der Oberfläche der Führungsschiene 5 und des Dichtungsstreifens 10 ent sprechende Ausnehmung 22, die in Bewegungsrichtung des Lagerele mentes 1 an der äußeren Stirnseite nach außen offen ist. Der die Führungsschiene 5 umgebende Dichtungsstreifen 10 kann nach seiner elastischen Aufweitung und seinem Aufsetzen auf die Führungsschiene in Bewegungsrichtung des Lagerelementes 1 in die Ausnehmung 22 eingesetzt werden, die von den beiden zusammengesetzten Halteplatten 8 und 9 gebildet wird.

Für die Befestigung des Dichtungsstreifens 10 innerhalb der Ausnehmung 22 sind an der inneren Halteplatte 8 stirnseitig abstehende Federn 23 vorgesehen, die beim Aufstecken des Dichtungsstreifens 10 auf die Halteplatte passend in Nuten 24 eingreifen, die in den Dichtungsstrei fen 10 eingearbeitet sind. An seiner Innenseite in bezug auf die Führungsschiene weist der Dichtungsstreifen 10 eine Abstreiferlippe 25 auf, die im eingebauten Zustand des Abstreifers 6 auf der Lauffläche 7 der Führungsschiene 5 dichtend aufliegt. Die Abstreiferlippe 25 verhindert den Austritt von Schmierstoff aus dem Lagerelement 1 über die Führungsschiene 5. Sie ist durch die an der äußeren Stirnseite der äußeren Halteplatte 9 und des Dichtungsstreifens 10 anliegende Träger platte 12 nach außen vor Verunreinigungen geschützt.

Der Tragbereich und der Rücklaufbereich für die Wälzkörper 4 sind in einem Tragkörper 27 des Lagerelementes 1 jeweils als geradlinige Tragzone 28 und dazu paralleler Rücklaufkanal 29 ausgeführt. Sie werden von einer zusammenhängenden, den metallischen Werkstoff des Tragkörpers 27 umgebenden Beschichtung 30 aus einem polymeren Werk stoff begrenzt. Die Beschichtung 30 weist in bezug auf die Wälz körper 4 radiale Führungsflächen 31 und 32 sowie axiale Führungsflä chen auf. In die Beschichtung 30 sind Schmierstoffkanäle 33 und 34 in Form von Nuten eingearbeitet, die zu den Wälzkörpern 4 hin offen sind. Die Schmierstoffkanäle 33 und 34 befinden sich in dem Rücklaufkanal 29 des Tragkörpers 27 und in einem Umlenkkanal 35 des Umlenkkörpers 3 für die Wälzkörper 4.

Bezugszeichenliste

1 Lagerelement
2 Kopfstück
3 Umlenkkörper
4 Wälzkörper
5 Führungsschiene
6 Abstreifer
7 Lauffläche
8 innere Halteplatte
9 äußere Halteplatte
10 Dichtungsstreifen
11 Schmierstoffkanal
12 Trägerplatte
13 Schraube
14 Schmiernippelträger
15 Durchtrittsbohrung
16 Durchtrittskanal
17 Schaumstoffkörper
18 Dichtungsring
19 Schweißkante
20 Nut
21 Feder
22 Ausnehmung
23 Feder
24 Nut
25 Abstreiferlippe
26 Trennfuge
27 Tragkörper
28 Tragzone
29 Rücklaufkanal
30 Beschichtung
31 Führungsfläche
32 Führungsfläche
33 Schmierstoffkanal
34 Schmierstoffkanal
35 Umlenkkanal

Claims

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 der Abstreifer (6) von zwei dicht aneinander anliegenden Halteplatten (8, 9) und einem daran gehaltenen Dichtungsstreifen (10) gebildet ist, dessen Verlauf dem Oberflächenquerschnitt der Führungsschiene (5) entspricht.

2. Abstreifereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen (10) in eine an den Halteplatten (8, 9) ausgebilde te, stirnseitig offene Ausnehmung (22) in Bewegungsrichtung des Lager elementes (1) eingesetzt ist.

3. Abstreifereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer inneren Halteplatte (8) abstehende Federn (23) ausgebildet sind, auf welche der Dichtungsstreifen (10) mit entsprechenden Nuten (24) passend aufgesteckt ist.

4. Abstreifereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden aneinander anliegenden Halteplatten (8, 9) durch ein Verbin dungsverfahren, wie Schweißen, Bördeln, Nieten oder Verkleben, unlös bar verbunden sind.

5. Abstreifereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierstoffkanäle (11) als in eine äußere Halteplatte (9) eingearbei tete, zu der Trennfuge (26) zwischen den beiden Halteplatten (8, 9) hin offene Nuten ausgebildet sind, die durch die innere Halteplatte (8) verschlossen sind.

6. Abstreifereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der Halteplatten (8, 9) parallel zur Längsrichtung des Schmier stoffkanals (11) und in dessen Nähe vorstehende, spitz auslaufende Schweißkanten (19) und Nuten (20) ausgebildet sind, die nach dem Verschweißen der beiden Halteplatten (8, 9) mit Federn (21) der je weils anderen Halteplatte (9, 8) abdichtend zusammenwirken.

7. Abstreifereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (6) in einem an dem Lagerelement (1) stirnseitig angrenzen den Kopfstück (2) angeordnet ist, welches gleichzeitig einen Umlenk körper (3) für Wälzkörper (4) hält, wobei der Schmierstoffkanal (11) über eine Durchtrittsbohrung (15) der inneren Halteplatte (8) und einen Durchtrittskanal (16) des Umlenkkörpers (3) mit dem Bereich der Wälzkörper (4) verbunden ist.

8. Abstreifereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Halteplatte, das Kopfstück und der Umlenkkörper als einstücki ges Bauteil ausgebildet sind.

9. Abstreifereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der inneren Halteplatte (8) und dem Umlenkkörper (3) ein den Durchtrittskanal (15) umgebender Dichtungsring (18) angeordnet ist.

10. Abstreifereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatten (8, 9) und/oder der Dichtungsstreifen (10) des Abstrei fers (6) aus einem polymeren Werkstoff hergestellt sind.