DE9319226U1 - Schmiermitteleinrichtung - Google Patents
SchmiermitteleinrichtungInfo
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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
Harhues & Teufert GmbH
Hermann-Stehr-Weg 12
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 (14)
- Dr.ThomasU.Becker Rorl/Dr Rcr3 Müllor Dr. Karl-Ernst MüllerDiplomingenieur &Bgr;&THgr;&Ogr;&Kgr;&THgr;&Ggr; Öf &Mgr;&Igr;&Igr;&Igr;&Igr;&THgr;&Ggr; DiplomingenieurEuropean Patent Attorney · · ScftSfitanwglJe # · * ·· ···· European Patent AttorneyAnmelderin:Harhues & Teufert GmbH
Hermann-Stehr-Weg 1242553 Velbert HUT 22845 kül2SchmiermitteleinrichtungSchutzansprüche1. 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 bis3, 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 bis4, 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 bis9, bei der der Festschmierstoff (26) aus einem hoch viskosen Fett besteht.
- 11. Schmiermitteleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis10, 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.
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