DE9319226U1

DE9319226U1 - Schmiermitteleinrichtung

Info

Publication number: DE9319226U1
Application number: DE9319226U
Authority: DE
Original assignee: Harhues & Teufert GmbH
Current assignee: Harhues & Teufert GmbH
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2003-12-16

Description

Dr.ThomasU.Becker Ro^Lror RrS &Mgr;&Ggr;&igr;&Igr;&Igr;&ogr;&ggr; Dr. Karl-Ernst Müller

Diplomingenieur &Ogr;&bgr;&udigr;&Kgr;^&Ggr; C^ &Mgr;&Igr;&Igr;&Igr;&Igr;&THgr;&Ggr; Diplomingenieur

European Patent Attorney ·· Patentanwäfie . * * . ,'·.···· European Patent Attorney

Anmelderin:

Harhues & Teufert GmbH
Hermann-Stehr-Weg 12

42553 Velbert HUT 22845 kül2

Schmiermitteleinrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schmiermitteleinrichtung, und zwar eine Trocken-Schmiermitteleinrichtung zur Anordnung an gegeneinander bewegten, insbesondere aufeinander gleitenden oder abrollenden Bauteilen.

Aufeinander rotierende oder gegeneinander gleitende Bauteile können auf unterschiedliche Art und Weise geschmiert werden. Aus der DE-PS 655 955 ist die Verwendung von Graphitstreifen bekannt, die zwischen die gegeneinander bewegten Bauteile gelegt werden.

Die DE 1 425 955 Al offenbart ein Drucklager, bei dem ein Drucklagerglied Kapillaren aufweist, um ein flüssiges Schmiermittel durch Kapillarwirkung zwischen die Druckoberflächen und die druckaufnehmende Einrichtung zu ziehen.

Eisenhüttenstraße 2 ■ Dl4O8e2Ratfnge*ri· Telefon fa)2Jcfe/8Sc£a&+ 842901 ■ Telefax (0)2102/83069

Bei der Schmiervorrichtung für ein Lagerelement nach der DE 21 30 420 Al ist zur Schmierung ein Element aus saugfähigem Material zur Aufnahme eines von einem Abstreifer abgestreiften Schmiermittels und zum Transport desselben zu einem Wälzlager oder auf die Laufbahn beziehungsweise die Oberfläche eines Bauteils hinter der Abstreifkante vorgesehen.

Eine ähnliche Ausführungsform einer Schmiermitteleinrichtung beschreibt auch die DE 3 8 09 176 Al, bei der das Schmierelement aus einem Kissen besteht, welches bei der Montage mit Öl getränkt wird und das Schmieröl anschließend nach und nach auf die jeweilige Schmierfläche abgibt.

Das US-Patent 2,850,336 beschreibt eine Schmiermitteleinrichtung für ein Lager, bei dem ein flüssiges oder niedrig viskoses Schmiermittel über einen Körper mit kontrollierter Porosität auf das zu schmierende Bauteil geführt wird. Eine im wesentlichen analoge Schmiermittel-Einrichtung beschreibt auch die US-Patentschrift 4,193,960.

Gegenstand der DE 91 07 705 Ul ist eine Abstreifvorrichtung, die zum Abstreifen eines Führungsteils dient, das in Anlage mit mindestens einem drehbaren Laufring einer Laufrolle bringbar ist. Die Abstreifeinrichtung kann eine Schmiereinrichtung aufweisen, die aus einem porösen Werkstoff besteht, vorzugsweise einem Kunststoff-Vlies, welches zur Übertragung des Schmiermittels auf das zu schmierende Bauteil dient. Eine identische Schmiereinrichtung beschreibt auch,die DE 90 11 073 Ul.

Die Verwendung von flüssigen beziehungsweise niedrig viskosen Schmiermitteln hat den Nachteil, daß es bei der Benutzung zu erheblichen Schmiermittelverlusten kommt, da die flüssigen Schmiermittel nur sehr schwer oder gar nicht dosiert werden können. Dies gilt im wesentlichen auch für Schmiermitteleinrichtungen, bei denen zwischen einem Schmiermittel-Depot und dem zu schmierenden Bauteil ein poröses Zwischenglied geschaltet ist, über das das Schmiermittel auf das zu schmierende Bauteil diffundiert.

Für Anlagen oder Werkzeuge, die im Lebensmittelbereich Verwendung finden, lassen sich die bekannten Schmiermitteleinrichtungen entsprechend aus hygienischen Gründen nicht einsetzen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtungen besteht auch darin, daß austretendes überschüssiges Schmiermittel die zugehörigen Werkzeuge oder Anlagen zum Teil stark verschmutzt.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schmiermitteleinrichtung anzubieten, die die genannten Nachteile nicht aufweist. Vor allem soll der Schmiermittelverbrauch auf ein absolut technisch notwendiges Minimum reduziert werden, um die Einrichtung auch im Lebensmittelbereich oder für andere kritische Anwendungen einsetzen zu können.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß dieses Ziel mit einer Schmiermitteleinrichtung erreicht werden kann, die anstelle eines flüssigen oder niedrig viskosen Schmiermittels einen Schmierstoff in fester Form beziehungsweise hoch viskoser Form verwendet und dieser im nachfolgenden

Pestschmierstoff genannte Schmierstoff an seinem, dem zu schmierenden Bauteil benachbarten Ende der Form des zu schmierenden Bauteils angepaßt ist. Mit anderen Worten: zum Schmieren einer Welle wird das korrespondierende Ende des Festschmierstoffs eine sattelförmige Vertiefung mit einer zur Welle korrespondierenden Krümmung aufweisen, so daß der Festschmierstoff flächig auf der Welle aufliegen kann.

In ihrer allgemeinsten Ausführungsform betrifft die Erfindung danach eine Schmiermitteleinrichtung zur Anordnung an gegeneinander bewegten, insbesondere aufeinander gleitenden oder abrollenden Bauteilen, bestehend aus einem, in einer Aufnahme konfektionierten Schmierstoff, dessen, dem zu schmierenden Bauteil benachbartes Ende, der Form des zu schmierenden Bauteils angepaßt ist.

Im einfachsten Fall ist der Festschmierstoff in Stiftform konfektioniert. Die Aufnahme kann dann zum Beispiel aus einer Büchse (Hülse) bestehen, deren Ende, welches dem zu schmierenden Bauteil zugewandt ist, offen bleibt, damit der Schmierstift hier wirksam werden kann.

Schon bei dieser Ausführungsform unter Verwendung eines Festschmierstoffes ist der Schmierstoffverbrauch gegenüber flüssigen oder niedrig viskosen Schmiermitteln deutlich reduziert. Er kann nach einer Ausführungsform weiter reduziert werden, wenn das dem zu schmierenden Bauteil benachbarte Ende der Aufnahme ebenfalls der Form des zu schmierenden Bauteils angepaßt ist.

In diesem Fall liegt der Schmierstift beispielsweise wie ein Lippenstift oder ein Deostift in einer korrespondierenden Hülse ein und Schmierstift und Hülse weisen am Schmierende eine korrespondierende Geometrie auf, entsprechend der Form des zu schmierenden Bauteils. Auf diese Weise wird der Schmierstift umfangsseitig von der Aufnahme (Hülse) begrenzt, die dabei gleichzeitig die Funktion eines Abstreifers übernehmen kann.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß über die Aufnahme Verunreinigungen auf dem zu schmierenden Bauteil, zum Beispiel sogenannter Reibrost, zurückgehalten (abgestreift) wird (und zwar nach allen Richtungen) und in dem von der Aufnahme begrenzten Flächenabschnitt die Schmierung des Bauteils über den Schmierstift erfolgt. Bei entsprechend flächiger Anlage der Aufnahme beziehungsweise des Schmierstiftes auf das zu schmierende Bauteil wird hierbei gleichzeitig der Schmiermittelverbrauch auf ein absolutes Minimum, das gegen null geht, reduziert, weil der Schmierstoff durch die Begrenzung der Aufnahme so gut wie nicht mehr austreten kann.

Eine solche Schmiereinrichtung läßt sich zum Beispiel vor und/oder hinter Laufrollen für Laufschienen anordnen. Versuche haben gezeigt, daß in diesem Fall auch bei Laufwegen der Laufschienen von mehreren Kilometern kein nennenswerter Schmiermittelverbrauch auftritt, so daß zum Beispiel ein Schmiermittelstift von circa 1 cm Durchmesser und 3 cm Länge über Monate, wenn nicht Jahre hinweg verwendet werden kann, ohne ihn zu erneuern.

Dabei kann die Materialauswahl für den Festschmierstoff, insbesondere seine Abriebfestigkeit, auf die relative Verfahrgeschwindigkeit der jeweiligen Bauteile abgestimmt werden.

Als geeigneter Festschmierstoff für die genannten Anwendungsfälle hat sich zum Beispiel ein hoch viskoser Fettstift herausgestellt, wie er unter der Art.Nr. 85050 von der BDF Beiersdorf AG, Hamburg, jedoch für andere Anwendungszwecke, vertrieben wird.

Um eine optimale Kontaktierung des Festschmierstoffes mit dem zu schmierenden Bauteil sicherzustellen, sieht eine Ausführungsform vor, den Fettschmierstoff unter der Wirkung einer Druckeinrichtung zu positionieren. Diese Druckeinrichtung kann zum Beispiel aus einer Druckfeder oder einem Druckkissen bestehen, welches im oberen Abschnitt der Aufnahme zwischen deren Deckel und einem Schmierstift angeordnet ist.

Aufnahme (mit Schmierstift) können wiederum in einem gemeinsamen Gehäuse geführt werden. In diesem Fall bietet es sich an, auch die Aufnahme unter Druckspannung in Richtung auf das zu schmierende Bauteil im Gehäuse anzuordnen, was wiederum mittels einer Druckfeder oder mit Hilfe eines Druckkissens möglich wird.

Bei dieser Ausführungsform werden entsprechend sowohl der Fettstift als auch die zugehörige Aufnahme gegen das zu schmierende Bauteil gedruckt, so daß stets für eine sichere Anlage gesorgt ist, wodurch sowohl die Abstreifwirkung der Aufnahme wie auch die Schmierwirkung des Schmierstiftes im Sinne eines minimalen Verschleisses optimiert werden.

Auch wenn der Schmiermittelverbrauch gegenüber bekannten Schmiermitteleinrichtungen erheblich (bis zu 90 % und mehr) reduziert werden kann, so läßt sich über die Zeit betrachtet ein gewisser Schmiermittelverlust nicht vollständig vermeiden. Aus diesem Grunde sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, den Festschmierstoff mit einer Einrichtung zur Reststärkenanzeige auszubilden. Diese kann beispielsweise eine optische oder elektrische Reststärkenanzeige sein. In letztgenanntem Fall wird beispielsweise in den Festschmierstoff ein elektrisch leitendes Element integriert, welches an eine elektrische Versorgungsquelle angeschlossen wird. Sobald der Verschleiß des Festschmierstoffes soweit fortgeschritten ist, daß das elektrisch leitende Element gegen ein ebenfalls elektrisch leitendes Gegenelement, nämlich das zu schmierende Bauteil, zur Anlage kommt, wird entsprechend ein elektrisches Signal ausgelöst, welches zur Anzeige gebracht werden kann.

Die beschriebene Schmiermitteleinrichtung läßt sich im Bereich rotierender oder gleitender Teile einsetzen. Besondere Verwendungen sind Wälz- und Gleitführungen beziehungsweise Gewindespindeln oder Wälzschraubeinrichtungen (Kurbelgewindetriebe).

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen - jeweils in stark schematisierter Darstellung -

Figur 1: eine perspektivische Ansicht einer Linearführung mit einer offenen Wälzreibung von Laufrollen auf Laufschienen,

Figur 2: eine - teilweise weggeschnittene - Aufsicht beziehungsweise ein Schnitt auf beziehungsweise durch die Laufbahn der Schiene nach Figur 1,

Figur 3: eine Ausführungsform analog Figur 2, bei der die Schmiermitteleinrichtung jedoch auf die Laufrolle wirkt,

Figur 4: einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schmiereinrichtung.

In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern dargestellt.

Figur 1 zeigt eine Linearführung mit einer offenen Wälzreibung von Laufrollen 10 auf Laufschienen 12. Zu erkennen sind insgesamt vier Laufrollen 10, die an einer Wagenplatte 14 geführt werden.

Figur 2 zeigt die Wagenplatte 14 sowie die vier Laufrollen 10. Gegenüber Figur 1 ist die Wagenplatte 14 hier zusätzlich mit einer erfindungsgemäßen Feststoff-Schmiereinrichtung bestückt, deren Aufbau sich im einzelnen aus Figur 4 ergibt. Zu erkennen ist in Figur 4 ein an der Wagenplatte 14 befestigtes Gehäuse 18 mit einer senkrecht zur Laufschiene 12 angeordneten Bohrung 20. Selbstverständlich könnte die Bohrung 20 auch geneigt zu dem zu schmierenden Bauteil (hier: Laufschiene 12) verlaufen.

In der Bohrung 20 sitzt eine Hülse 22 ein, die an ihrem rechten Ende (zur Laufschiene 12 hin) offen ist und an ihrem anderen Ende über einen abnehmbaren Deckel 24 geschlossen ist. In der Hülse 22 liegt ein Schmierstift 26 ein, der hier aus einem thermisch gehärteten Fett besteht. Wie die Figur zeigt, ist der Schmierstift 26 kürzer als die Hülse 22, wobei der Raum zwischen Deckel 24 und Schmierstift 26 von einer Druckfeder 28 ausgefüllt wird, die ständig Druck auf den Schmierstift 26 ausübt und diesen somit gegen die Laufschiene 12 drückt.

Wichtig für die. Erfindung ist dabei, daß das zur Laufschiene 12 hinweisende Ende 26a des Schmierstiftes 26 korrespondierend zur. Form der Laufschiene 12 ausgebildet ist oder anders ausgedrückt: das Ende 26a besitzt eine zur Oberflächengeometrie der Laufschiene 12 korrespondierende Negativform. Daraus ergibt sich entsprechend eine flächige Auflage des Endes 26a des Schmierstiftes 26 auf der Oberfläche der Laufschiene 12.

Auch das freie Ende 22a der Hülse 22 ist korrespondierend ausgebildet, so daß der Schmierstift 26 im Schmierbereich umfangsseitig vollständig von der Hülse 22 eingeschlossen wird und auch bei einer Relativbewegung der Laufschiene 12 zur Schmiereinrichtung 16 nur sehr wenig Schmierstoff austreten kann. Dabei wirkt das freie Ende 22a der Hülse gleichzeitig als Abstreifer für auf der Oberfläche der Laufschiene 12 befindliche Verunreinigungen.

Figur 4 zeigt weiter, daß die Hülse 22 kürzer als die Bohrung 20 ist, wobei das freie Ende von einem lösbaren Verschlußstopfen 3 0 abgedeckt wird, zwischen dessen Unter-

seite und dem Deckel 24 der Hülse 22 eine weitere Druckfeder 32 verläuft, die die Hülse 22 gegen die Laufschiene 12 drückt, um dort die vorstehend beschriebene Abstreifwirkung und die umfangsseitige Begrenzung des Schmierstiftes 26 sicherzustellen.

Die Materialauswahl für das Gehäuse 18, die Hülse 22 sowie den Stopfen 30 ist beliebig. Diese Teile können beispielsweise aus Kunststoff oder Metall bestehen.

Anstelle der Druckfedern 28, 32 können auch Druckkissen oder andere Druckmittel Verwendung finden.

Erfindungsgemäß ist von besonderer Bedeutung, daß die Hülse 22 so gut wie spaltfrei auf der Laufschiene 12 aufliegt und damit dem Schmierstift (dem Schmiermittel) nur wenig Gelegenheit gibt, auszutreten. Bereits die Schmierfläche innerhalb des von der Hülse 22 umschlossenen Bereiches reicht aber aus, um die Laufschiene entsprechend zu schmieren und damit zum Beispiel eine Reibrostbildung zu unterbinden. Gleichzeitig werden Schmiermittelablagerungen unterbunden und der Schmiermittelverbrauch auf ein absolutes Minimum reduziert.

Soweit dies gewünscht wird, kann der Schmierstift 26, dann vorzugsweise in seinem der Druckfeder 28 benachbarten Ende, eine elektrisch leitende, beispielsweise metallische Einlage aufweisen, die an eine elektrische Versorgungsquelle angeschlossen ist. Sobald der Schmierstift 26 dann bis zur Einlage verschlissen ist, wird über eine elektrische Kontaktierung zur elektrisch leitenden Laufschiene 12 ein entsprechendes elektrisches Signal ausgelöst, welches anzeigt, daß der Schmierstift 26 gewechselt werden muß.

- Ii -

Durch entsprechende Auswahl der Federn 28, 32 können die Druckkräfte je nach verwendetem Schmierstoff beziehungsweise Material des zu schmierenden Bauteils eingestellt werden.

Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der nicht die Laufschiene 12, sondern die Laufrolle 10 geschmiert wird, das heißt, der Schmierstift 26 reibt hier auf der Laufrolle 10 ab. Entsprechend der V-förmigen Nut in der Umfangsflache der Laufrolle 10 (Figuren 1 bis 3) weist der Schmierstift 26 hier eine umgekehrte V-förmige Spitze auf, um beide Flanken der V-Nut in der Laufrolle 10 zu schmieren. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform der nach den Figuren 2, 4.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Feststoff-Schmiereinrichtung 16. an einer oder mehreren Stellen anzuordnen, um so zum Beispiel auch bei unterschiedlichen Bewegungsrichtungen stets eine optimale Schmierung zu erreichen.

Claims

Dr.ThomasU.Becker Rorl/Dr Rcr³ Müllor Dr. Karl-Ernst Müller

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Harhues & Teufert GmbH
Hermann-Stehr-Weg 12

42553 Velbert HUT 22845 kül2

Schmiermitteleinrichtung

Schutzansprüche

1. Schmiermitteleinrichtung zur Anordnung an gegeneinander bewegten, insbesondere aufeinander gleitenden oder abrollenden Bauteilen (10,12), bestehend aus einem in einer Aufnahme (22) konfektionierten Festschmierstoff (26), dessen, dem zu schmierenden Bauteil (12) benachbarten Ende (26a) der Form des zu schmierenden Bauteils (12) angepaßt ist.
2. Schmiermitteleinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Festschmierstoff (26) in Stiftform konfektioniert ist.
3. Schmiermitteleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das dem zu schmierenden Bauteil (12) benachbarte Ende (22a) der Aufnahme (22) der Form des zu schmierenden Bauteils (12) angepaßt ist.

EisenhüttenstraBe 2 · D-408»2ftäti5ge»j Tsjlefog (€j2%0273308§*+842901 · Telefax (0)2102/83069
4. Schmiermitteleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, bei der die Aufnahme (22) aus einer Büchse besteht, deren dem zu schmierenden Bauteil (12) benachbartes Ende (22a) offen ist.
5. Schmiermitteleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, bei der der Festschmierstoff (26) unter Druck in Richtung auf das zu schmierende Bauteil (12) in der Aufnahme (22) geführt ist.
6. Schmiermitteleinrichtung nach Anspruch 5, bei der zwischen dem Festschmierstoff (26) und dem von dem zu schmierenden Bauteil (12) abgewandten Ende der Aufnahme (22) eine Druckfeder (28) oder ein Druckkissen angeordnet ist.
7. Schmiermitteleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Aufnahme (22) für den Festschmierstoff (26) in einem Gehäuse (18) geführt ist.
8. Schmiermitteleinrichtung nach Anspruch 7, bei der die Aufnahme (22) im Gehäuse (18) unter Druckspannung in Richtung auf das zu schmierende Bauteil (12) geführt ist.
9. Schmiermitteleinrichtung nach Anspruch 8, bei der zwischen der Aufnahme (22) und dem Gehäuse (18) eine Druckfeder (32) oder ein Druckkissen angeordnet ist.
10. Schmiermitteleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

9, bei der der Festschmierstoff (26) aus einem hoch viskosen Fett besteht.
11. Schmiermitteleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

10, bei dem der Festschmierstoff (26) mit einer Einrichtung zur Reststärkenanzeige des Festschmierstoffes ausgebildet ist.
12. Schmiermitteleinrichtung nach Anspruch 11, bei der die Einrichtung zur Reststärkenanzeige des Festschmierstoffes aus einem elektrisch leitenden, in den Festschmierstoff integrierten Element besteht, welches an eine elektrische Versorgungsquelle anschließbar ist.
13. Verwendung einer Schmiermitteleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Feststoffschmierung an Wälz- und Gleitführungen.
14. Verwendung einer Schmiermitteleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Feststoffschmierung an Gewindespindeln oder Wälzschraubeinrichtungen.