CH688562A5

CH688562A5 - Abstreifereinheit fuer ein Lagerelement.

Info

Publication number: CH688562A5
Application number: CH247694A
Authority: CH
Inventors: Ludwig Winkelmann; Jean Marie Eder; Ralf Moseberg
Original assignee: Schaeffler Waelzlager Kg
Priority date: 1993-08-12
Filing date: 1994-08-10
Publication date: 1997-11-14
Also published as: GB2282420A; GB9416320D0; GB2282420B

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstreifereinheit für ein 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 Zurückhalten von Schmierstoff in dem Lagerelement mit einem Endbereich auf der Lauffläche aufliegt.

Aus der DE-OS 4 141 038 ist eine solche Abstreifereinheit bekannt. Sie ermöglicht die leckagefreie Zuführung von Schmierstoff zu den Wälzkörpern 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 Schmierstoffkanäle zu den Wälzkörpern sind Schaumstoffkörper aus einem offenzelligen 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 \lschmierung vorgesehen werden muss.

Aus der US-PS 5 149 204 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 ausgewechselt werden, indem er in entgegengesetzter Richtung aus dem Kopfstück herausgezogen wird. Das ist aber nur möglich, wenn das Lagerelement so weit an der Führungsschiene entlang bewegt worden ist, dass sein stirnseitiges Ende mit dem Kopfstück über das Führungsschienenende hinausragt, damit der Weg für den Dichtungsstreifen frei ist. Damit wird die Montage und die Demontage des Dichtungsstreifens arbeitsaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lagerelement mit einer Abstreifereinheit zu schaffen, die auch bei höherem Druck des zuzuführenden 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 Minimalmengenschmierung mit \l 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 Oberflächenquerschnitt der Führungsschiene entspricht. Diese Anordnung ermöglicht es, den die Tätigkeit des Abstreifens unterstützenden Dichtungsstreifen bei Verschleiss in einfacher Weise auszuwechseln, ohne dass die gesamte Abstreifereinheit von dem Lagerelement gelöst und von der Führungsschiene abgenommen zu werden braucht. Der Dichtungsstreifen 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 entsprechenden 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 herausgenommen werden kann.

Die beiden aneinander anliegenden Halteplatten können durch ein Verbindungsverfahren, 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 herstellt 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 eingearbeitete, zu der Trennfuge zwischen den beiden Halteplatten offene Nuten ausgebildet sein, die durch die innere Halteplatte verschlossen sind. Eine Möglichkeit zur universellen Verwendbarkeit der Abstreifereinheit sowohl für die Minimalmengenschmierung mit \l als auch für die Fettschmierung wird dadurch erreicht, dass der offenzellige Schaumstoff, der in die Schmierkanäle eingesetzt ist, in deren Randbereichen zwischen der inneren Halteplatte und der äusseren Halteplatte eingeklemmt oder mit diesen Platten durch Verschweissen unlösbar verbunden ist. Bei einer \lschmierung verhindert der offenzellige Schaumstoff ein Absinken des flüssigen, durch Kapillarwirkung gehaltenen Schmierstoffes, denn durch die mit dem Schmierstoff gefüllten Schaumstoff poren kann keine Luft hindurchdringen.

Ein Zurückfliessen von Schmierstoff wird auf diese Weise verhindert. Wird als Schmierstoff Fett verwendet, kann dieses die Schaumstoffporen aufgrund des hohen Drosselwiderstandes nur sehr schwer durchdringen. Dadurch, dass der Schaumstoff beidseitig neben dem Schmierstoffkanal unverrückbar eingespannt oder befestigt ist, muss das Fett aufgrund seines Drukkes den Schaumstoff im Kanalquerschnitt zusammenpressen, damit es den Schaumstoff unterkriechen und sich einen Kanal zu einer Durchtrittsöffnung bahnen kann. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Abstreifereinheit sowohl für die Minimalmengenschmierung mit \l als auch für die Fettschmierung in gleicher Weise verwendet werden kann. Es fallen keine Kosten für die gesonderte Kennzeichnung und Lagerhaltung von Abstreiferteilen an.

Eine dichte Verbindung der Halteplatten aneinander wird dadurch erreicht, 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 Kanaloberfläche nach der Verschweisssung abgedichtet. Hierdurch wird die Festigkeitsbeanspruchung jeder Schweissnaht durch den im Schmierstoffkanal anliegenden Schmierstoffdruck auf ein Minimum reduziert. Zusätzliche Hilfsmittel zur Abdichtung der Schmierstoffkanäle sind daher nicht erforderlich.

Die Montage des Abstreifers an dem Lagerelement kann dadurch geschehen, 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 Durchtrittskanal des Umlenkkörpers mit dem Bereich der Wälzkörper verbunden ist. Dabei können die innere Halteplatte, das Kopfstück und der Umlenkkörper als einstückiges Bauteil ausgebildet sein. Auf diese Weise entfällt die Notwendigkeit, eine besondere innere Halteplatte herzustellen und es wird eine weitere Verkleinerung des Bauraumes erreicht.

Eine besonders wirtschaftliche Herstellungsmöglichkeit ergibt sich für ein Linearwälzlagerelement, das an der Lauffläche einer Führungsschiene gelagert ist und dessen Tragkörper stirnseitig angrenzende Kopfstücke aufweist, in denen Umlenkkörper für Wälzkörperumläufe angeordnet 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 Spritzgiessen 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 Führungsschiene angeordneten Lagerelementes mit einer Abstreifereinheit;
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Endbereich des Lagerelementes 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 Dichtungsstreifens;

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt durch den Dichtungsstreifen gemäss Linie VIII-VIII der Fig. 7;
Fig. 9 eine Ansicht der inneren Oberfläche des Dichtungsstreifens.

Eine erfindungsgemässe Abstreifereinheit für ein Lagerelement 1 ist in einem Kopfstück 2 angeordnet, welches an jeder Stirnseite des Lagerelementes 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 Führungsschiene 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 Lagerelementes 1 nach aussen.

Erfindungsgemäss besteht der Abstreifer 6 aus einer inneren Halteplatte 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 Abstreifer 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 Lagerelement 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 Trägerplatte 12.

Der über den Schmiernippel eingeförderte Schmierstoff gelangt über die Schmierstoffkanäle 11 und Durchtrittsbohrungen 15 der inneren Halteplatte 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 \l 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 verschlossen 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 aufeinanderweisenden 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 entsprechende Ausnehmung 22, die in Bewegungsrichtung des Lagerelementes 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 Dichtungsstreifen 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 Trägerplatte 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 Werkstoff begrenzt. Die Beschichtung 30 weist in bezug auf die Wälzkörper 4 radiale Führungsflächen 31 und 32 sowie axiale Führungsflächen 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.

Claims

1. Abstreifereinheit für ein 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 Zurückhalten 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) ausgebildete, stirnseitig offene Ausnehmung (22) in Bewegungsrichtung des Lagerelementes (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 Verbindungsverfahren, wie Schweissen, Bördeln, Nieten oder Verkleben, unlösbar verbunden sind.

5.

Abstreifereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffkanäle (11) als in eine äussere Halteplatte (9) eingearbeitete, 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 Schmierstoffkanals (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 jeweils anderen Halteplatte (9, 8) abdichtend zusammenwirken.

7.

Abstreifereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer (6) in einem an dem Lagerelement (1) stirnseitig angrenzenden Kopfstück (2) angeordnet ist, welches gleichzeitig einen Umlenkkörper (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 einstückiges 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 Abstreifers (6) aus einem polymeren Werkstoff hergestellt sind.