DE1030637B

DE1030637B - Device for lubricating the roller bearings of a shaft arranged in a gear box

Info

Publication number: DE1030637B
Application number: DEH20198A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Uhink; Heinz Nitzsche
Original assignee: Heidenreich and Harbeck GmbH
Current assignee: Heidenreich and Harbeck GmbH
Priority date: 1954-05-06
Filing date: 1954-05-06
Publication date: 1958-05-22

Description

Einrichtung zur Schmierung der Wälzlager einer in einem Getriebekasten angeordneten Welle Die Erfindung betrifft eineEinrichtung zurSchmierung der Wälzlager einer in einem beispielsweise mit Öl gefüllten Getriebekasten angeordneten Wedle, insbesondere der in dem mit Ölnebel gefüllten Spindelkasten gelagerten Arbeitsspindel einer Drehbank, mit Ölnebel angereicherter Frischluft, wobei ein Gebläselaufrad zur Erzeugung einer Frischluftströmung durch die Wälzlager auf der Welle angeordnet ist, um den Lagern mit dieser Frisch@lufts.trömun:g Ölnebel zuzuführen.Device for lubricating the rolling bearings in a gear box arranged shaft The invention relates to a device for lubricating the rolling bearings a wedge arranged in a gear box filled with oil, for example, in particular the work spindle mounted in the headstock filled with oil mist a lathe, fresh air enriched with oil mist, with a fan impeller arranged on the shaft to generate a flow of fresh air through the roller bearings is to supply oil mist to the bearings with this Frisch@lufts.trömun: g.

Es ist beispielsweise bekannt, ein Turborad auf einer Welle vorzusehen und auf dieses Turborad dosierte Ölmengen zu tropfen, die dadurch zerstäubt werden. Die von dem Turborad erzeugte Luftströinung wird schräg in das Lager gedrückt und verstärkt hierbei die Wirbelbildung in dem Lager. Da das Öl nur an einer Stelle auf das umlaufende Turborad aufgegeben wird, erfolgt auch keine gleichmäßige Ölnebelzuführung zu den Lagern der Welle. Bei dieser bekannten Ausführung führt ein Kreislauf der ölgeschwängerten Luft zu einer langsamen, aber stetigen Steigerung der Lagertemperatur. Eine derartige Erwärmung läßt sich mit der bekannten Ausführung nicht unter Kontrolle halten.It is known, for example, to provide a turbo wheel on a shaft and dripping dosed quantities of oil onto this turbo wheel, which are thereby atomized. The air flow generated by the turbo wheel is pushed obliquely into the bearing and increases the vortex formation in the camp. Because the oil is only in one place is placed on the rotating turbo wheel, there is also no uniform oil mist supply to the bearings of the shaft. In this known embodiment, a cycle leads oil-laden air leads to a slow but steady increase in the storage temperature. Such heating cannot be controlled with the known design keep.

Ferner ist es bekannt, auf einer Welle eine Scheibe anzuordnen, die einen Luftstrom radial und tangential zur Scheibe erzeugt, der in dem Ölspiegel des Getriebekastens eine Furche erzeugt. Hierbei reißt der Luftstrom feine Ölteilchen mit und bildet einen Sprühregen oder Nebel in der Kammer des Getriebekastens. Durch diese bekannte Ausführung wird lediglich eine Sättigung der Kammer mit einem Ölnebel erreicht, aber keine besondere Kühlung durch einen zusätzlichen Luftstrom, weil der von der Scheibe erzeugte Luftstrom radialsymmetrisch von der Welle fortgerichtet ist und lediglich eine Durchwirbelung der Kammer des Getriebekastens herbeiführt.It is also known to arrange a disk on a shaft which an air flow generated radially and tangentially to the disc, which in the oil level of the gear case creates a furrow. Here, the air stream tears fine oil particles with and forms a drizzle or mist in the chamber of the gear case. By this known embodiment is merely a saturation of the chamber with an oil mist achieved, but no special cooling by an additional air flow, because the air flow generated by the disc is directed away from the shaft in a radially symmetrical manner is and only causes a swirling of the chamber of the gear case.

Ferner ist eine Gleitlagerschmierung durch ein in einem Kreislauf umlaufendes Schmiermittel bekannt. Hierbei sind Schaufelrädchen zu dem Zweck angeordnet, den Austritt des Schmiermittels zu verhindern. Diese Schaufelrädchen führen das aus dein Lagerspalt austretende Öl einem Abflußraum zu und halten diesen unter einem geringen Druck, so daß eine Abdichtung nach außen hin bewirkt wird.Furthermore, sliding bearing lubrication by means of a lubricant circulating in a circuit is known. Here, paddle wheels are arranged for the purpose of preventing the lubricant from escaping. These paddle wheels lead the oil emerging from your bearing gap to a drain space and keep it under a low pressure, so that a seal is effected to the outside.

Es ist weiterhin bekannt, durch einen Ölumlauf bei der Schmierung eines Gleitlagers zugleich eine Kühlung herbeizuführen. Diese Kühlung wird jedoch durch das Schinierniittel bewirkt, das in stetigem Fluß durch verschiedene Kammern gehalten wird. Es besteht die Möglichkeit, bei einer derartigen Umlaufschmierung ein auf die Welle aufgekeiltes Pumpenrad zu verwenden, das das Schmieröl durch einen Kanal. ansaugt und in einen von dem Ölsumpf getrennten Raum hineindrückt, von dem aus eine Verteilung des Öles über die Gleitlagerfläche erfolgt.It is also known by oil circulation for lubrication of a plain bearing to bring about a cooling at the same time. However, this cooling will brought about by the belt, which is in constant flow through various chambers is held. There is the possibility of such a circulating lubrication to use an impeller that is keyed onto the shaft and that transports the lubricating oil through a Channel. sucks and presses into a separate space from the oil sump, from which the oil is distributed over the plain bearing surface.

Die bekannten Ausführungen haben den Nachteil, daß eine ungenügende Kühlung der Lager erfolgt, so daß sie nicht die Verwendung von hohen Drehzahlen ermöglichen, wie sie beispielsweise bei Drehbänken mit Schnelläuferspindelkästen auftreten. Bei diesen Maschinen wird eine Hauptspindeldrehzahl von 5600 U/inin. erzielt. Diese Drehzahl muß aufrechterhalten werden ohne unzulässigen Temperaturanstieg im Spindelkasten.The known designs have the disadvantage that an insufficient The bearings are cooled so that they do not require the use of high speeds enable, for example, on lathes with high-speed headstock appear. These machines have a main spindle speed of 5600 rpm. achieved. This speed must be maintained without an unacceptable increase in temperature in the headstock.

Die Erfindung beseitigt die Nachteile der bekannten Ausführungen und ermöglicht höchste Drehzahlen dadurch, daß auf der Welle ein an sich bekanntes Axialgebläserad derart neben dem Wälzlager angeordnet ist. daß zwischen dem Gebläselaufrad und dem Wälzlager ein ringförmiger Leitkanal mit düsenförmigem 0ue.rschnitt vorgesehen ist.The invention eliminates the disadvantages of the known designs and enables the highest speeds by having a known axial fan wheel on the shaft is arranged in such a way next to the roller bearing. that between the fan impeller and the Rolling bearing an annular guide channel with a nozzle-shaped Oue.rschnitt is provided.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform unter Herausführung des von dem Gebläse geförderten Ölnebels aus dem Getriebekasten sieht die Erfindung hinter dem heaufschlagten Wälzlager eine Prallfläche mit einer Abtropfhauhe vor, durch welche das 01 von dem Luftstrom getrennt wird, der von dem Prallring über möglichst weite Querschnitte ins Freie strömt, während das 01 mittels einer Leitung von der Abtropfhaube abgeführt wird.In an advantageous embodiment with lead-out of the conveyed from the blower oil mist from the transmission case, the invention provides behind the heaufschlagten bearing an impact surface with a Abtropfhauhe front through which is separated from the air stream 01 flowing from the impact ring over the widest possible cross-sections into the open , while the 01 is discharged from the drip hood by means of a pipe.

Vorteilhaft ist das Gebläse ein Propellergebläse mit weit gestellten, nach der Tragflügeltheorie ausgebildeten Schaufeln. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird eine durch die Wälzlager gerichtete Luftströmung erzeugt, die den sich in dem Getriebekasten befindlichen Ölnebel durch die Wälzlager hindurchsaugt und hindurchdrückt und in Zirkulation mit der Außenluft zugleich die Wälzlager kühlt. Weitere Verbesserungen und zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind an Hand der Zeichnung erläutert, in der eine Ausführungsform der Erfindung in vereinfachter Darstellung gezeigt ist. Es stellt dar Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Arbeitsspindel einer Drehbank, die in normaler Weise drehbar in dem Spindelkasten gelagert ist; der Spindelkasten selbst ist völlig in Übereinstimmung mit der üblichen Praxis ausgeführt, so daß er nicht im einzelnen dargestellt ist, Fig.2 eine Ansicht auf ein erfindungsgemäß vorgesehenes Gebläserad.Advantageously, the fan is a propeller fan with wide, blades designed according to the wing theory. In the embodiment according to the invention a directed through the roller bearings air flow is generated, which is in the Oil mist located in the gearbox sucks through the roller bearings and pushes it through and at the same time cools the rolling bearings in circulation with the outside air. Further Improvements and expedient refinements of the subject matter of the invention are on Hand of the drawing explained in which an embodiment of the invention in simplified Illustration is shown. It shows Fig. 1 a longitudinal section through the work spindle a lathe which is normally rotatably supported in the headstock; the headstock itself is completely in accordance with common practice, so that it is not shown in detail, FIG. 2 is a view of a device according to the invention provided impeller.

Zur Lagerung der hohl ausgebildeten Arbeitsspindel 1 sind auf bekannte Weise zwei Wälzlager 2, 3 in den Wänden 4, 5 des Spindelkastens vorgesehen.To support the hollow work spindle 1 are known Way two roller bearings 2, 3 are provided in the walls 4, 5 of the headstock.

Etwa in der Mitte zwischen den beiden Wälzlagern 2, 3 ist ein weiteres zur -Führung dienendes Lager 6 in einer Zwischenwand 7 des Spindelkastens angeordnet. Im übrigen ist auf ebenfalls bekannte Weise drehbar auf der Arbeitsspindel ein Zahnrad 8 vorgesehen, das mittels eines Schieberades 9 mit der Arbeitsspindel gekuppelt werden kann. Außerhalb des Spindelkastens trägt die Arbeitswelle eine Scheibe 10.About in the middle between the two rolling bearings 2, 3 is another one for -guide serving bearing 6 arranged in an intermediate wall 7 of the headstock. In addition, a gear wheel is rotatable on the work spindle in a manner which is also known 8 is provided, which is coupled to the work spindle by means of a sliding wheel 9 can be. Outside the headstock, the working shaft carries a disk 10.

Fest mit der Arbeitsspindel ist ein Gebläserad 11 vorgesehen, das - wie aus der Fig.2 hervorgeht -beispielsweise zehn gleichmäßig auf dein Umfange ,-erteilte, axial durchströmte Propellerschaufeln besitzt, die nach der Tragflügeltheorie ausgebildet sind. Dieses Axialgebläse wird von einem Außenring 12 umschlossen, der zusammen mit einem auf der Arbeitsspindel befestigten Innenring 13 einen ringförmigen Kanal 14 bildet, der einen düsenförmigen Querschnitt in der Weise hat, daß er unmittelbar an den Schaufeln des Gebläserades 11 den größten Querschnitt 15 hat und sich allmählich auf seinen kleinsten Querschnitt verengt, der gleich der radialen Erstreckung der Wälzkörper 17 des Wälzlagers 6 ist. Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist der Außendurchmesser des Gebläserades nur wenig größer als der Außendurchmesser des Wälzlagers.Fixed to the work spindle, a fan wheel 11 is provided - as can be seen from Figure 2 - for example ten evenly on your circumference , -divided, axially perfused propeller blades, which according to the wing theory are trained. This axial fan is enclosed by an outer ring 12, which together with an inner ring 13 attached to the work spindle, an annular ring Channel 14 forms, which has a nozzle-shaped cross section in such a way that it directly on the blades of the impeller 11 has the largest cross-section 15 and gradually narrowed to its smallest cross section, which is equal to the radial extent of the Rolling body 17 of the rolling bearing 6 is. As can be seen from FIG. 1, the outer diameter is of the fan wheel is only slightly larger than the outer diameter of the roller bearing.

Gemäß Fig. 2 besteht das Gebläserad 11 aus einer Nabe 18, mit der die Propellerschaufeln 19 fest verbunden sind. Diese Nabe 18 ist auf dem Innenring 13 aufgekeilt, der wiederum fest mit der Arbeitsspindel verbunden ist.According to FIG. 2, the impeller 11 consists of a hub 18 with which the propeller blades 19 are firmly connected. This hub 18 is on the inner ring 13 wedged, which in turn is firmly connected to the work spindle.

In dem Spindelkasten ist auf bekannte Weise bis zu einem gewissen Spiegel, der unterhalb des Lagers 6 liegt, eine Ölmenge vorhanden, aus der sich während des Laufes der Maschine im Innern des Spindelkastens ein Ölnebel entwickelt. Dieser Ölnebel wird durch das Gebläse 11 aus dem ringförmigen Düsenkanal 14 und durch das Wälzlager 6 herausgesaugt. Dort schlagen sich Teilchen des Ölnebels nieder, so daß stets dafür gesorgt ist, daß dieses Wälzlager einerseits genügend, andererseits aber auch nicht zu reichlich geschmiert wird.In the headstock is known to some extent Mirror, which is below the bearing 6, an amount of oil available from which An oil mist develops inside the headstock while the machine is running. This oil mist is through the fan 11 from the annular nozzle channel 14 and sucked out through the roller bearing 6. Particles of the oil mist are deposited there, so that it is always ensured that this roller bearing is sufficient on the one hand and on the other hand but also not too abundantly lubricated.

Auch für die beiden Wälzlager 2, 3 ist eine derartige Ölnebelschmierung vorgesehen. Zur Versorgung des Wälzlagers 3 dienen zwei hintereinandergeschaltete Gebläseräder 20, 21. Die von innen geförderte Luft wird dem Wälzlager 3 über einen ringförmigen Düsenkanal22 zugeführt, der sich aus den beiden Ringen 23 und 24 zusammensetzt. Hinter dem Wälzlager 3 ist ein umlaufender Prallring 25 vorgesehen, der sich allmählich auf einen größten Durchmesser 26 vergrößert, wo der Prallring 25 in einer scharfen Kante endet. Der Prallring dient zur Verstärkung des ölnebelstromes, indem der Prallring derart geformt ist, daß er Ölnebel aus dem Lager heraussaugt. Die sich an der scharfen Kante des Prallringes sammelnden Öltröpfchen werden über eine Leitung 33 zu einem Ölsumpf abgeführt. Die Luft strömt von dem Prallring 25 über möglichst weite Querschnitte zu einem Sieb 34, wo sie ins Freie tritt.Oil mist lubrication of this type is also used for the two roller bearings 2, 3 intended. Two series-connected are used to supply the roller bearing 3 Blower wheels 20, 21. The air conveyed from the inside is the roller bearing 3 via a annular nozzle channel 22 supplied, which is composed of the two rings 23 and 24. A circumferential impact ring 25 is provided behind the roller bearing 3, which gradually extends enlarged to a largest diameter 26, where the baffle ring 25 in a sharp Edge ends. The impact ring is used to strengthen the flow of oil mist by the impact ring is shaped so that it sucks oil mist out of the bearing. The sharp ones Oil droplets collecting the edge of the baffle ring become one via a line 33 Oil sump discharged. The air flows from the impact ring 25 over the widest possible cross-sections to a sieve 34 where it steps outside.

Die Wälzlager 2 werden mittels eines Gebläserades 27 mit einem Ölnebel vefsorgt, der wiederum aus dem Innern des Spindelkastens angesaugt wird. Zwei Ringe 28 und 29 bilden einen ringförmigen Düsenkanal, der hier mit dem Bezugszeichen 30 versehen ist.The roller bearings 2 are provided with an oil mist by means of a fan wheel 27 supplied, which in turn is sucked in from inside the headstock. Two rings 28 and 29 form an annular nozzle channel, which is denoted here by the reference numeral 30 is provided.

Die mit Öltröpfchen in Nebelform beladene Luft wird von dem Gebläserad 27 durch den Kanal 32, den Ringraum 31 und durch die zu schmierenden Lager 2 über den Ringraum 30 angesaugt. In der Wand 4 ist unterhalb des Kanals 32 auf nicht dargestellte Weise eine durch ein Sieb oder einen Filter geschützte Öffnung vorgesehen, über die Luft aus der Umgebung zutreten kann Die Strömungsrichtung ist also über alle Lagerstellen gleich. Es ergibt sich innerhalb des Spindelkastens ein bestimmter und einheitlich gerichteter Luftstrom, der sicherstellt, daß alle Lager mit einem Ölnebel geschmiert werden.The air laden with oil droplets in the form of a mist is blown by the fan wheel 27 through the channel 32, the annular space 31 and through the bearings 2 to be lubricated the annular space 30 sucked. In the wall 4 is below the channel 32 on not shown Way provided an opening protected by a sieve or filter the air from the environment can enter the direction of flow is over all Storage locations the same. There is a certain one within the headstock and uniformly directed airflow that ensures that all bearings are connected to one Oil mist are lubricated.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for lubricating the rolling bearings of a arranged in a gear box filled with oil, for example, in particular the work spindle of a lathe mounted in the headstock filled with oil mist, Fresh air enriched with oil mist, with a fan impeller for generating a Fresh air flow through the rolling bearings on the shaft is arranged around the bearings to supply oil mist with this fresh air flow, characterized in that on the shaft a known Axi.algebläserad (11, 20, 21, 27) in such a way next the roller bearing is arranged that between the fan impeller (11, 20, 21, 27) and the roller bearing an annular guide channel (14, 22, 30) with a nozzle-shaped cross section is provided.

2. Device according to claim 1, in particular when the Oil mist delivered by the fan from the gear box, characterized in that that behind the loaded roller bearing a baffle (26) with a drip hood is provided, through which the oil is separated from the air flow from the Baffle ring flows into the open over the widest possible cross-section, while the oil flows through a pipe is discharged from the drip hood.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the fan is a propeller fan with widely set blades formed according to the wing theory. Considered publications: German Patent Nos. 907 611, 710 595, 663 649, 328 652; U.S. Patent No. 2,535,689; "The rolling bearing practice" by Esehmann - Hasbargen - Weigand, published by R. Oldenbourg, Munich, 1953, Fig. 280 on p. 229.