Linea lagerelernent

Die Erfindung betrifft ein Linearlagerelement, das an der Lauffläche einer Führungsschiene gelagert und an mindestens einer seiner beiden Stirnseiten mit einem Abstreifer versehen ist, welcher zum Zurückhal- ten von Schmierstoff in dem Lagerelement mit einem Endbereich auf der Lauffläche aufliegt.

Aus dem Dokument DE-C-2 130 420 ist ein Lagerelement mit einer Ab¬ streifereinheit bekannt, welches eine ständig dosierte Schmierung eines Wälzlagers mit einfachen und billigen Mitteln ermöglicht. Diese Vorrichtung enthält einen Abstreifer aus einem poyl eren Werkstoff mit einer Abstreifkante, die bei der hin- und hergehenden Bewegung eines als Rollenumlaufschuh ausgebildeten Lagerelements die Laufbahn reini¬ gen soll, um Verunreinigungen von dem Wälzlager fernzuhalten und gleichzeitig den Austritt von Schmierstoff aus dem Lagerelement ver¬ hindert. Hier wird Schmierstoff von der Lageraußenseite über ein Element aus saugfähigem Material, das die auf der Lauffläche auflie¬ gende Abstreifkante 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, ein Linearlager mit einer kompakten Abstreifereinheit zu schaffen, die das Eindringen von Schmutz verhindert und es ermöglicht, definierte minimale Schmier¬ stoffmengen ohne Leckverluste den Laufbahnen und Lagerbereichen in dem Lagerelement zuzuführen.

Mit einer solchen Abstreifereinheit ausgestattet soll der Schmierstoff bei der hin- und hergehenden Bewegung des Lagerelements möglichst vollständig in dem Lagerelement verbleiben, so daß sich die erforder¬ lichen Schmierstoffmengen für die Nachschmierung drastisch verringern lassen. Auf diese Weise soll es den Betreibern von Anlagen mit Lagern mit Abstreifereinheiten ermöglicht werden, durch den Umweltschutz bedingte gesetzliche Auflagen besser zu erfüllen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an oder in dem Lagerelement wenigstens ein mit seiner Eintrittsseite an einer Zuführ¬ leitung angeschlossenes und an seiner Austrittsseite mit dem Lager¬ bereich oder den Laufflächen verbundenes Zumeßventil für Schmierstoff angeordnet ist.

Zumeßventile sind handelsübliche Bauteile, die in Zentralschmieranla¬ gen Verwendung finden. Sie öffnen bzw. schließen sich in Abhängigkeit von dem Druck des angelieferten Schmierstoffs.

Bei dem Lagerelement kann jeder Vorsatzkörper als die Führungsschiene umgebendes, im Querschnitt U-förmiges Bauteil ausgebildet sein, in welchem mehrere Kammern mit Zu eßventilen angeordnet sind.

Der Abstreifer kann als plattenför iges Bauteil ausgebildet und zwi¬ schen dem Vorsatzkörper und dem Lagerelement angeordnet sein. In diesem Fall ist zweckmäßigerweise in dem Abstreifer eine Durchtritts¬ öffnung angeordnet, über welche das Zumeßventil an seiner Austritts¬ seite mit dem Lagerbereich verbunden ist. Es ist aber auch möglich, den Abstreifer an der von dem Lagerelement abgewandten Stirnseite des Vorsatzkörpers anzuordnen.

Eine einfache Herstellungsmöglichkeit ergibt sich, wenn in dem Vor¬ satzkörper jede Kammer für ein Zumeßventil als Sacklochbohrung ausge¬ führt ist.

Das Zumeßventil kann als hülsenförmiges Bauteil mit den in axialer Richtung hintereinander angeordneten Räumen Eintrittsöffnung, Dosier¬ kammer, Abflußkammer und Austrittsöffnung ausgebildet sein. Es kann innerhalb der Kammer des Vorsatzkörpers von einem den Zuflußbereich

der Kammer von dem Abflußbereich trennenden Dichtungsring umgeben sein. Eine Sicherung gegen axiales Verschieben des Zumeßventils er¬ reicht man durch einen in eine Bohrung des Vorsatzkörpers eingepreßten und in eine Ringnut des Zumeßventils eingreifenden Zylinderstift. Zur axialen Befestigung kann das Zumeßventil auch in die Kammer einge¬ schraubt sein, die dann zumindest teilweise als Gewindebohrung ausge¬ führt ist.

Es ist auch möglich, das Zumeßventil aus zwei, beispielsweise mit parallelen Achsen nebeneinander angeordneten hülsenförmigen Bauteilen zu bilden, wobei hintereinander in dem einen Bauteil eine Eintritts¬ öffnung und eine Dosierkammer und in dem anderen Bauteil eine Abflu߬ kammer und eine Austrittsöffnung angeordnet sind und die Bauteile eine stirnseitige Verbindung für die Dosierkammer und die Abflußkammer aufweisen. Die beiden Bauteile des Zumeßventils können auch auf den Vorsatzkörper und das Lagerelement aufgeteilt sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein Lagerelement mit einer Abstreifereinheit, welches an einer Führungsschiene angeordnet ist, teilweise in stirnseitiger Ansicht und teilweise im Querschnitt;

Figur 2 das Lagerelement und die daran angebrachte Abstreifer¬ einheit in einem Längsschnitt gemäß Linie II-II der Figur 1;

Figur 3 das Lagerelement gemäß Figur 2 mit einer abgewandelten Abstreifereinheit;

Figur 4 eine stirnseitige Ansicht der abgewandelten Abstrei- fereinheit;

Figur 5 eine Draufsicht auf die Abstreifereinheit;

Figur 6 die Abstreifereinheit in einem senkrechten Längs¬ schnitt gemäß Linie VI-VI der Figur 4;

Figur 7 ein Zumeßventil in einem Längsschnitt;

Figur 8 einen Längsschnitt durch eine weitere Abstreiferein¬ heit;

Figur 9 einen Querschnitt durch die Abstreifereinheit gemäß Linie IX-IX der Figur 8;

Figur 10 eine Draufsicht auf die Abstreifereinheit mit zwei Teilschnitten.

Entsprechend den Figuren 1 bis 7 ist an einem erfindungsgemäßen Lager¬ element 1 eine Abstreifereinheit stirnseitig befestigt. Das Lager¬ element 1 besteht aus einem Tragkörper und zwei an diesem stirnseitig angrenzenden Umlenkkörpern. Es weist Lagerbereiche 2 mit Wälzkörpern 3 auf, mit denen es sich an Laufflächen 4 einer Führungsschiene 5 ab¬ stützt. Die Abstreifereinheit besteht aus einem Vorsatzkörper 6, der als Trägerkörper für die Aufnahme von Zumeßventilen ausgebildet ist und an dem ein plattenför iger Abstreifer 7 angeordnet ist. Bei der hin- und hergehenden Bewegung des Lagerelements 1 längs der Führungs¬ schiene 5 gleitet eine Abstreiferlippe 8 mit ihrem Ende auf den Lauf¬ flächen 4 der Führungsschiene 5 entlang und verhindert den Austritt von Schmierstoff aus dem Wälzlagerbereich 2 und das Eindringen von Schmutz in das Lager.

Gemäß Figur 2 ist der Abstreifer 7 an der Stirnseite des Vorsatzkör¬ pers 6 befestigt, die von dem Lagerelement 1 abgewandt ist. Die Ab- streifereinheit gemäß Figur 3 weist dagegen einen Abstreifer 7 auf, der sich stirnseitig zwischen dem Vorsatzkörper 6 und dem Lagerelement 1 befindet.

Schmierstoff wird der Abstreifereinheit über eine Zuführleitung 9 von außen zugeführt. Zu diesem Zweck befinden sich in dem Vorsatzkörper 6 Verteilerkanäle 10, die als Bohrungen ausgeführt sind und mit Ver- schlußschrauben 11 nach außen verschlossen werden können. Die Vertei¬ lerkanäle 10 münden in als Sacklochbohrungen ausgeführte Kammern 12 ein, in welchen sich jeweils Zumeßventile 13 befinden.

Ein Zumeßventil 13 kann als hülsenförmiges Bauteil ausgebildet sein, welches axial hintereinander eine Eintrittsöffnung 14, eine Dosierkam¬ mer 15, eine Abflußkammer 16 und eine Austrittsöffnung 17 aufweist. Zwischen der Dosierkammer 15, in welcher sich ein federbeaufschlagter Kolben 18 befindet, und der Abflußkammer 16 ist ein Rückschlagventil mit einer federbeaufschlagten Kugel 19 als Verschlußorgan angeordnet.

Jedes Zumeßventil 13 ist in einer Kammer 12 so angeordnet, daß seine Eintrittsöffnung 14 strömungsmäßig auf den benachbarten Verteilerkanal 10 folgt, während seine Austrittsöffnung 17 an dem Abstreifer 7 an¬ grenzt, wo der Schmierstoff durch eine Durchtrittsöffnung 20 aus dem Vorsatzkörper 6 austreten und in das aus einem Tragkörper 29 und zwei Umlenkkörpern 21 bestehende Lagerelement 1 eintreten kann, bei einer Ausführung, wie sie in den Figuren 3 und 6 dargestellt ist. Die an den Tragkörpern 29 angrenzenden Umlenkkörper 21 für die Wälzkörper 3 des Lagerelements 1 weisen ebenfalls Durchtrittsöffnungen 22 auf, die mit den Durchtrittsöffnungen 20 des Abstreifers 7 in Verbindung stehen. Bei der Ausführung gemäß Figur 2 sind die Durchtrittsöffnungen 22 der Umlenkkörper 21 unmittelbar mit den Austrittsöffnungen 17 der Zumeß- ventile 13 verbunden.

Jedes Zumeßventil 13 ist innerhalb der Kammer 12 mit einem Dichtungs¬ ring 23 abgedichtet angeordnet. Der Dichtungsring 23 dichtet die Seite der Eintrittsöffnung 14 der Kammer 12 gegenüber deren Seite der Aus- trittsöffnung 17 ab. Sie ist als Ringdichtung ausgeführt, die in eine Umfangsnut des Zumeßventils 13 eingesetzt ist.

Das Zumeßventil 13 weist außerdem eine zweite Ringnut 24 an der äuße¬ ren Oberfläche auf, wobei an einer Umfangsstelle ein Zylinderstift 25, der sich in einer Bohrung des Vorsatzkörpers 6 befindet, in die Ring¬ nut 24 eingreift, um das Zumeßventil 13 gegen axiale Verschiebung zu sichern.

Die Versorgung der Lagerbereiche 2 mit Schmierstoff erfolgt dadurch, daß über die Zuführleitung 9 und die Verteilerkanäle 10 der Schmier¬ stoff mit Druckimpulsen in die Kammern 12 und in die Eintrittsöff¬ nungen 14 der Zumeßventile 13 eingefördert wird. Dabei verschiebt sich der Kolben 18 in der Dosierkam er 15 gegen die Wirkung seiner Druckfe-

der und bewirkt einen Transport des in der Dosierkammer 15 befindli¬ chen Schmierstoffs zum Rückschlagventil hin, so daß die Kugel 19 von ihrem Sitz gegen die Wirkung ihrer Druckfeder abhebt und Schmierstoff in die Abflußkammer 16 gelangt. Bei einem solchen Druckimpuls versetzt also der mit Spiel in der Gehäusebohrung des Zumeßventils geführte Kolben seine Ruhelage und verdrängt den vor dem Kolben befindlichen Schmierstoff über das Rückschlagventil in die Abflußkammer 16 und von dort über die Austrittsöffnung 17 in den Lagerbereich. Die Kolben¬ spitze dichtet beim Erreichen der Endlage die Dosierkammer 15 in Richtung Rückschlagventil ab. Nach der Druckentlastung schiebt die Kolbenfeder den Kolben 18 in seine Ruhelage zurück, wobei die Dosier¬ kammer 15 über den Ringspalt zwischen dem Kolben 18 und der Gehäuse¬ bohrung des Zumeßventils 13 wieder mit Schmierstoff gefüllt wird. Das Rückschlagventil verhindert das Rückströmen des Schmierstoffs.

Die der Führungsschiene 5 zugewandte Innenkontur des Vorsatzkörpers 6 kann so gestaltet sein, daß sie zur Führungsschiene 5 einen kleinen Spalt aufweist und somit als Vorabscheider für Späne und andere größe¬ re Verunreinigungen dient. Die Abdichtung der Durchtrittsöffnungen 20 gemäß Figur 6 und der Fuge zwischen dem Vorsatzkörper 6 und dem Ab¬ streifer 7 kann mit Hilfe einer Dichtungsplatte 26 erfolgen, die zwischen dem Vorsatzkörper 6 und dem Abstreifer 7 angeordnet ist.

Es ist auch möglich, die Zumeßventile 13 an der Seite ihrer Austritts- Öffnungen 17 über eine zusätzliche Platte 27 abzustützen, die an dem Vorsatzkörper 6 stirnseitig befestigt wird. Um die axialen Druckkräfte der Zumeßventile 13 aufzunehmen, kann die Platte 27 mit dem Vorsatz¬ körper 6 verschraubt sein. Eine solche Ausführung ist in Figur 3 dargestellt. Zwischen der Platte 27 und dem Zumeßventil 13 wird dann zweckmäßigerweise ein Dichtungsring 28 angeordnet. Auch die Ausführung nach Figur 2 zeigt einen Dichtungsring 28 für das Zumeßventil 13.

Um die axiale Baulänge des Vorsatzkörpers 6 zu verringern, kann das Zumeßventil auch aus zwei achsparallel nebeneinander angeordneten Hülsen bestehen, wobei in der einen Hülse die Dosierkammer 15 und in der anderen Hülse die Abflußkammer 16 angeordnet ist. Beide Kammern benötigen dann einen Überströmkanal, durch den sie miteinander ver-

bunden sind. Die Hülse mit der Dosierkammer 15 und die Hülse mit der Abflußkammer 16 können in ihre Aufnahmebohrungen eingepreßt sein.

Der Vorsatzkörper 6 und der Abstreifer 7 können zu einer unverlier- baren Einheit miteinander verbunden und aus einem hochfesten Kunst¬ stoff, beispielsweise glasfaserverstärktem Polyamid, hergestellt sein. Diese beiden Teile können durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden werden. In diesem Fall kann eine Abdichtung zwischen den beiden Teilen entfallen. Die Abstreiferl ppe 8 kann dann an dem Ab- streifer 7 angespritzt sein. Es ist aber auch möglich, sie in einer Aufnahmenut anzuordnen und zwischen zwei Teilen einzuklemmen oder dort auf andere Weise formschlüssig zu fixieren.

Nach einem weiteren Vorschlag können die Dosierkammer 15 und die Abflußkammer 16 unmittelbar in dem Umlenkkörper 21 des Lagerelements

1 angeordnet werden. Die Dosierkammern und die Abflußka mern lassen sich dabei sowohl in Reihe, als auch parallel schalten, wobei das

Rückschlagventil von einer Kugel mit einer platzsparenden Plattenfeder gebildet sein kann. Eine besonders kostengünstige Baueinheit ergibt sich, wenn für das Zumeßventil 13 nicht besondere Hülsen verwandt werden, sondern wenn die Dosierkammer und die Abflußkammer in den

Werkstoff des Vorsatzkörpers oder des Umlenkkörpers eingeformt werden.

Statt der bekannten Form des handelsüblichen Zumeßventils können

Zumeßventile auch in anderen bekannten Bauformeπ, beispielsweise als Plattenventile oder Magnetventile, verwendet werden. Der Vorsatzkörper

6, der Abstreifer 7 mit der Abstreiferlippe 8 und der Umlenkkörper 21 können auch als einstückiges Bauteil ausgeführt sein.

In dem Zumeßventil 13 können in der Dosierkammer 15, in der Abflußkam- mer 16, in dem diese Kammern miteinander verbindenden Kanal, oder in dem zu der Austrittsöffnung 17 führenden Kanal Überwachungskomponenten in Form von Drucksensoren, Mikroschaltern oder Annäherungsschaltern integriert sein.

Die abgewandelte Abstreifereinheit nach den Figuren 8 bis 10 besteht aus dem Vorsatzkörper 30 und zwei an diesem stirnseitig angrenzenden Abstreifern 31 mit Abstreiferlippen 32. Sie sind gemeinsam mit dem Vorsatzkörper 30 mittels einer zentralen Schraube 33 und weiterer

Schrauben 34 an dem Lagerelement 1 befestigt. Die innerhalb des Vor¬ satzkörpers 30 verlaufenden Verteilerkanäle 10 für den Schmierstoff können über mehrere nach außen führende Bohrungen wahlweise mit der Zuführleitung 9 verbunden werden. Im Ausführungsbeispiel sind davon zwei waagerechte Bohrungen mit Verschlußschrauben 11 verschlossen, während eine von einem Dichtungsring 35 umgebene senkrechte Bohrung 36 über eine große Ringnut 37 einer Wechselhülse 38 mit einem zu den Zumeßventilen 13 führenden waagerechten Verteilerkanal 10 verbunden ist.

Die Wechselhülse 38 ist in eine Bohrung des Vorsatzkörpers 30 passend eingesetzt und umgibt die zentrale Schraube 33. Außer der großen Ringnut 37 sind an der Wechselhülse 38 zwei weitere, von deren äußerer Oberfläche ausgehende kleine Ringnuten 39 in Abständen axial hinter- einander so angeordnet, daß nach dem Herausnehmen der Wechselhülse 38 aus dem Vorsatzkörper 30, dem Wenden der Wechselhülse 38 um 180° um eine zur Hülsenachse rechtwinkelige Achse und dem Wiedereinsetzen der Wechselhülse 38 in dieser neuen Stellung in den Vorsatzkörper 30 sich unter der Bohrung 36 keine Ringnut befindet. Die Verbindung zwischen der nach außen führenden Bohrung 36 und den Verteilerkanälen 10 ist damit unterbrochen.

Diese Anordnung kann vorgesehen werden, wenn der Schmierstoff nach dem Herausschrauben einer Verschlußschraube 11 über die so geschaffene Öffnung des entsprechenden Verteilerkanals 10 in den Vorsatzkörper 30 eingefördert werden soll. In dieser neuen Stellung der Wechselhülse 38 ist über die beiden kleinen Ringnuten 39, die jeweils neben der Boh¬ rung 36 angeordnet, aber nicht mit dieser verbunden sind, eine Ver¬ bindung der beiden Verteilerkanäle 10 hergestellt, die sich zu beiden Seiten der zentralen Schraube 33 erstrecken. An einer Stelle des Vorsatzkörpers 30 von der Zuführleitung 9 einströmender Schmierstoff kann daher zu allen in dem Vorsatzkörper 30 angeordneten Zumeßventilen 13 gelangen.

Die erfindungsgemäßen Ausführungen sind nicht auf wälzgelagerte Line¬ arelemente beschränkt, sondern können auch ebensogut an Lagerelementen mit Gleitlagern Verwendung finden.