DE10023452A1

DE10023452A1 - Lubricating device for high-speed bearing comprises casing fixed to end of shaft or axle containing ring of oil-absorbent material, channels filled with wick material leading from ring to gap between bearing and shaft

Info

Publication number: DE10023452A1
Application number: DE2000123452
Authority: DE
Inventors: Bernd Jopp
Original assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Current assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2001-11-15

Abstract

The lubricating device for a high-speed bearing comprises a casing (1) which is fixed to the end of a shaft or axle (8) where it protrudes beyond the bearing. A oil store comprising a ring of absorbent material (3) is fitted in the casing and at least one channel (2) filled with wick material (7) leads from it to the gap (5) between the bearing and shaft which is to be lubricated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Öl-Schmiervorrichtung für ein an bewegten Bauteilen angeordnetes schnellaufendes Gleitlager. Die Erfindung ist vorzugsweise zur Nachrüstung von periodisch bewegten Gleitlagern mit einer Schmiervorrichtung verwendbar, insbesondere zur Nachrüstung von Gleitlagern, die exzentrisch um eine Achse umlaufen, wie z. B. bei Kurbelschwingen.The invention relates to an oil lubrication device for on moving components arranged high-speed plain bearing. The invention is preferably for Retrofitting of periodically moving plain bearings with a lubrication device usable, especially for retrofitting plain bearings that are eccentric revolve around an axis, e.g. B. with crank arms.

Umlaufende Gleitlagerstellen können mit einer Einmalschmierung für eine begrenzte Zeit über ein sogenanntes Schmierloch von Hand mit Schmierstoff oder Öl versorgt werden. Tropföler versagen ab einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit und benötigen auf ihrer Umlaufbahn zusätzlichen Freiraum, welcher nicht immer gegeben ist.All-round slide bearing points can be lubricated for one time limited time over a so-called lubrication hole by hand with lubricant or Oil are supplied. Drip oilers fail at a certain level Peripheral speed and need additional in their orbit Free space, which is not always available.

Die kontinuierliche Zuführung des Schmierstoffs über geeignete Versorgungsbohrungen, wie bei einer Kurbelwelle, ist nicht in jedem Fall möglich oder zu aufwendig. Es besteht zwar die Möglichkeit, durch aufwendige aber nicht verschleißfreie und durch Leckage behaftete Abdichtungen das Gleitlager vollkommen im Öl schwimmen zu lassen. Dieser Aufwand wäre in den meisten Fällen nicht gerechtfertigt und zu teuer.The continuous supply of the lubricant via suitable Supply bores, such as with a crankshaft, are not always possible or too expensive. Although there is the possibility of elaborate but not wear-free seals with leakage to float completely in the oil. This effort would be most Cases not justified and too expensive.

Für Lagerstellen mit geringem Schmierstoffbedarf wird seit langem die Dochtölschmierung in der Ausführung mit einem Heberdocht oder einem Saugdocht eingesetzt (Wissensspeicher Tribotechnik. VEB Fachbuchverlag Leipzig, 1988, S. 276-278). Der Transport des Schmierstoffs vom Ölsumpf zur Schmierstelle beruht bei beiden Ausführungen auf der kapillaren Saugwirkung des Dochtmaterials. Bekannt ist auch die Verwendung eines Speicherdochtes, aus dem der Schmierdocht mit Schmierstoff versorgt wird (a. a. O, S. 278).For bearings with low lubricant requirements has long been the Wick oil lubrication in the version with a lifter wick or a suction wick used (knowledge storage tribotechnology. VEB Fachbuchverlag Leipzig, 1988, p. 276-278). The transport of the lubricant from the oil sump to the lubrication point is based in both versions on the capillary suction of the wick material. It is also known to use a storage wick from which the Lubricant wick is supplied with lubricant (loc. Cit., P. 278).

Eine derartige Dochtschmierung kann z. B. gem. DE 38 29 274 für die Schmierung des Lagers eines auf dem Exzenterzapfen einer Antriebswelle gelagerten Bauteils verwendet werden. Bei dieser Lösung wird Öl mittels eines ortsfest angeordneten Dochtes von einem ortsfesten Schmierölvorrat zum Boden einer konisch ausgebildeten Ausnehmung transportiert, die an der Stirnseite des rotierenden Exzenterzapfens angebracht ist. Infolge der Fliehkraft während der Rotation des Exzenterzapfens wird das Öl am Boden der Ausnehmung radial nach außen transportiert, wo es über Verbindungskanäle zum Lager weitergeleitet wird. Im Interesse einer betriebssicheren Ausführung muß die Relativgeschwindigkeit zwischen Docht und Exzenterzapfen auf relativ kleine Werte beschränkt werden. Daher ist diese Lösung nur für kleinere Exzentrizitäten des Exzenterzapfens und nur in den Fällen verwendbar, wo dauerhaft der notwendige Bauraum für einen ortsfest angeordneten Schmierölvorrat verfügbar ist. Such wick lubrication can e.g. B. acc. DE 38 29 274 for lubrication the bearing of a component mounted on the eccentric pin of a drive shaft be used. In this solution, oil is arranged in a stationary manner Wicks from a fixed supply of lubricating oil to the bottom of a conical trained recess transported to the front of the rotating Eccentric is attached. Due to the centrifugal force during the rotation of the The eccentric pin is the oil at the bottom of the recess radially outwards transported where it is forwarded to the warehouse via connecting channels. In the interest of a reliable execution, the relative speed between the wick and the eccentric pin are limited to relatively small values. Therefore, this solution is only for smaller eccentricities of the eccentric pin and only Can be used in cases where the necessary installation space for a fixed location is permanent arranged lubricating oil supply is available.

Für die Schmierung des Lagers eines auf dem Exzenterzapfen einer Antriebswelle gelagerten Bauteils ist es auch bekannt (DE 36 38 470), im Bereich der Stirnseite des Exzenterzapfens einen ausreichend großen Schmiermittelvorrat anzuordnen. Dieser Schmiermittelvorrat, im vorliegenden Fall vorzugsweise Fett, wird durch eine den Exzenterzapfen topfförmig umschließende Lagerhülse nach außen begrenzt. Die konische Kontur der Lagerhülse in Verbindung mit der Fliehkraft während der Rotation des Exzenterzapfens begünstigt eine sichere Förderung des Schmiermittels zum Lager.For the lubrication of the bearing on the eccentric pin of a drive shaft stored component, it is also known (DE 36 38 470), in the region of the end face of the Eccentric pin to arrange a sufficiently large supply of lubricant. This Lubricant supply, preferably grease in the present case, is replaced by a Eccentric pegs encircling the cup-shaped bearing sleeve. The conical contour of the bearing sleeve in connection with the centrifugal force during the Rotation of the eccentric pin promotes safe delivery of the lubricant to the camp.

Diese Schmiervorrichtung ist jedoch nur für langsam laufende Lager geeignet, da sie bauartbedingt nur für eine Fettschmierung geeignet ist, die bei einem schnellaufenden Lager zu unzulässiger Erwärmung des Lagers mit gleichzeitiger Verkokung des Schmierstoffs führen würde.This lubrication device is only suitable for slow-running bearings, however due to its design, it is only suitable for grease lubrication, high-speed bearings for inadmissible heating of the bearing with simultaneous Coking of the lubricant would result.

Aus der DE 31 10 690 ist eine Lösung bekannt, bei der die Schmierung eines Rotorlagers aus einem Ölvorratsbehälter erfolgt, der koaxial zur Rotorachse angeordnet ist. Der im Betrieb rotierende Ölvorratsbehälter dient hierbei nach Art einer Zentrifuge als alleiniger Öldruckerzeuger und ersetzt die an sich notwendige Ölpumpe. Wegen der Anordnung des Ölvorratbehälters innerhalb der Rotorachse ist diese Lösung an einen Mindestwellendurchmesser gebunden, zudem bedingt sie einen erheblichen konstruktiven Aufwand.From DE 31 10 690 a solution is known in which the lubrication of a Rotor bearing takes place from an oil reservoir, which is coaxial to the rotor axis is arranged. The oil reservoir rotating during operation is used according to Art a centrifuge as the sole oil pressure generator and replaces the necessary Oil pump. Because of the arrangement of the oil reservoir within the rotor axis this solution is bound to a minimum shaft diameter, it also requires a considerable design effort.

Angesichts der vorstehend geschilderten Verhältnisse beim Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Öl-Schmiervorrichtung für ein an einem bewegten Bauteil angeordnetes schnellaufendes Gleitlager zu schaffen, bei der die Nachteile eines ortsfest angeordneten Schmierölvorrates vermieden werden.In view of the above-described conditions in the prior art the present invention has for its object an oil lubrication device for a high-speed sliding bearing arranged on a moving component create the disadvantages of a stationary lubricating oil supply be avoided.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Öl- Schmiervorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1. Advantageous refinements and developments of the oil Lubrication device result from the subclaims.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit, ein vorhandenes Gleitlager mit der erfindungsgemäßen Öl-Schmiervorrichtung nachzurüsten, indem die den Öl-Speicher aufnehmende Hülse auf das Ende des Wellen- oder Achszapfens aufgeschraubt oder aufgepreßt wird. Weitere form-, kraft- oder stoffschlüssige Verbindungsarten zwischen Hülse und dem Ende des Wellen- oder Achszapfens sind in Abhängigkeit vom Anwendungsfall zulässig.A particular advantage of the invention is the possibility of an existing one Retrofit plain bearings with the oil lubrication device according to the invention by the sleeve receiving the oil reservoir on the end of the shaft or Axle pin is screwed or pressed on. More shape, strength or cohesive connection types between the sleeve and the end of the shaft or Axle journals are permissible depending on the application.

Ist der Öl-Speicher entleert, kann bei kleinem Kurbelradius im laufenden Betrieb Öl in die als umlaufender Kreis sichtbare stirnseitige Hülsen-Öffnung nachgefüllt werden. Bei großem Kurbelradius bzw. hoher Drehzahl muß das nachzufüllende Öl gezielt und impulsweise in die stirnseitige Hülsen-Öffnung eingespritzt werden oder die Maschine zum Nachschmieren stillgesetzt werden.If the oil reservoir is emptied, oil can run during operation with a small crank radius refilled into the front sleeve opening, which is visible as a circular circle become. With a large crank radius or high speed, the oil to be refilled be injected selectively and in pulses into the front sleeve opening or the machine is stopped for relubrication.

Im folgenden ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigenThe invention is based on preferred exemplary embodiments below Reference to the accompanying drawings with further details explained. Show

Fig. 1 eine Ausführungsform ohne Öl-Kanäle im Wellen- oder Achszapfen, Fig. 1 shows an embodiment without oil channels in the shaft or journal,

Fig. 2 eine Ausführungsform mit Öl-Kanälen im Wellen- oder Achszapfen. Fig. 2 shows an embodiment with oil channels in the shaft or journal.

Eine Hülse 1 ist auf den Achszapfen 8 einer Kurbel aufgeschraubt und wird durch eine Mutter 9 gekontert.A sleeve 1 is screwed onto the journal 8 of a crank and is countered by a nut 9 .

In der Hülse 1 ist ein Öl-Speicher 3 aus saugfähigem Material als Reservoir für eine bestimmte Ölmenge angeordnet. Die Öl-Kanäle 2 in der Hülse 1 sind mit einem Docht- oder Filzmaterial 7 ausgefüllt, so daß das Öl durch Kapillarwirkung in eine umlaufende Nut 4 transportiert wird, welche ebenfalls mit Filz ausgekleidet ist, um das Öl bis an den Schmierspalt 5 zwischen dem Achszapfen 8 und der Lagerschale 6 des Gleitlagers heranzuführen. Der enge Schmierspalt 5 des Gleitlagers, in dem immer ein Unterdruck entsteht, bewirkt eine kontinuierliche, dem Bedarf entsprechende Öl-Zuführung. Eine Mengenregelung erfolgt auch über den gewählten und angepaßten Querschnitt des Docht-Material 7 bzw. über die Anzahl der eingebrachten Öl-Kanäle. Überschüssiges oder verbrauchtes Öl tritt an der gegenüberliegenden Seite des Gleitlagers aus und wird abgeschleudert oder in einem Reservoir aufgefangen.In the sleeve 1 , an oil reservoir 3 made of absorbent material is arranged as a reservoir for a certain amount of oil. The oil channels 2 in the sleeve 1 are filled with a wick or felt material 7 , so that the oil is transported by capillary action in a circumferential groove 4 , which is also lined with felt to the oil to the lubricating gap 5 between the Bring the journal 8 and the bearing shell 6 of the plain bearing. The narrow lubrication gap 5 of the plain bearing, in which a negative pressure always arises, causes a continuous supply of oil corresponding to the need. A quantity control also takes place via the selected and adapted cross section of the wick material 7 or via the number of oil channels introduced. Excess or used oil escapes from the opposite side of the slide bearing and is thrown off or collected in a reservoir.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform enthält als eine weitere Möglichkeit, um das Gleitlager mit Schmierstoff zu versorgen, einen im Achszapfen 8 verlaufenden Öl- Kanal. Dieser Öl-Kanal ist ebenfalls mit Docht- oder Filzmaterial 7 gefüllt ist, um den Öl-Transport vom Öl-Kapillarspeicher 3 zum Schmierspalt 5 des Gleitlagers zu bewirken.The embodiment shown in FIG. 2 contains, as a further possibility for supplying the slide bearing with lubricant, an oil channel running in the journal 8 . This oil channel is also filled with wick or felt material 7 in order to bring about the oil transport from the oil capillary reservoir 3 to the lubricating gap 5 of the plain bearing.

Claims

1. Oil lubrication device for a high-speed sliding bearing arranged on a moving component
a sleeve ( 1 ) which is arranged in a rotationally fixed manner on a shaft or axle journal ( 8 ) protruding from the bearing and coaxially encloses this over at least part of its length,
at least one oil reservoir ( 3 ) made of absorbent material and arranged in the sleeve ( 1 )
at least one oil channel ( 2 ) filled with wick material ( 7 ), which extends from the oil reservoir ( 3 ) to the lubrication gap ( 5 ) of the bearing.

2. Oil lubrication device according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 1 ) is releasably or positively connected to the shaft or axle journal ( 8 ).

3. Oil lubricating device according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 1 ) and the shaft or axle journal ( 8 ) projecting from the bearing are formed in one piece.

4. Oil-lubricating device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sleeve ( 1 ) on its end facing the shaft or axle journal ( 8 ) has an if necessary closable opening for filling the oil reservoir ( 3 ).

5. Oil lubricating device according to one of the preceding claims, characterized in that the oil channel ( 2 ) extends at least partially within the shaft or axle journal ( 8 ).

6. Oil lubrication device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the oil channel ( 2 ) is matched to the amount of oil required for lubrication.