DE1057837B - Lubricating device for high-speed vertical shaft - Google Patents
Lubricating device for high-speed vertical shaftInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schmiervorrichtung für eine schnell laufende Vertikalwelle. The present invention relates to a lubricating device for a high-speed vertical shaft.
In der Textilindustrie werden heute in bestimmten Fällen Lagerungen benötigt, welche gestatten, die Wellen oder Arbeitsspindeln mit Drehzahlen von mehr als 40 000 U/min zu betreiben, wobei diese Lagerungen überdies relativ große Lebensdauer haben sollen und der Aufwand für deren Wartung gering sein muß.In the textile industry today, bearings are required in certain cases which allow the Operate shafts or work spindles with speeds of more than 40,000 rpm, with these bearings In addition, they should have a relatively long service life and the cost of their maintenance must be low.
Wie bekannt ist, besteht die größte Schwierigkeit bei solchen Lagerungen für hohe Drehzahlen in der Schaffung einer geeigneten Schmierung. Die Schmierung mittels Fett ist für hohe Drehzahlen ungenügend, da dabei zu hohe Lagertemperaturen entstehen und überdies eine unwirtschaftlich hohe Antriebsleistung benötigt wird. Bei der Fachschmierung der Lagerung besteht zudem die Gefahr der Zuführung einer zu großen Fettmenge. Die Ölnebelschmierung, welche zwar den großen Vorteil einer dosierten Zuführung des Schmiermittels hat, ist für Textilmaschinen nicht geeignet, da sämtliche z. B. 400 Spindellager der Maschine mit Zuführleitungen verbunden werden müßten. Falls keine Ableitung des ölnebels aus den Lagern vorgesehen ist. setzt sich der aus dem Lager austretende ölnebel zudem auf den Textilien ab, was nicht erwünscht ist. Überdies ist der Ölverlust ziemlich hoch. Wird der ölnebel andererseits durch Leitungen abgeführt, so vergrößert sich der Kostenaufwand nochmals entsprechend der Zahl der vorhandenen Spindeln bzw. hierfür benötigten Lagerstellen.As is known, the greatest difficulty with such high speed bearings is in the Creation of suitable lubrication. Lubrication with grease is insufficient for high speeds, because the storage temperatures are too high and, moreover, an uneconomically high drive power is needed. In the case of specialist lubrication of the bearing, there is also the risk of a too large amount of fat. The oil mist lubrication, which has the great advantage of a metered supply of the lubricant is not suitable for textile machines, as all z. B. 400 spindle bearings of the Machine would have to be connected to supply lines. If there is no discharge of the oil mist from the Storage is provided. the oil mist emerging from the bearing also settles on the textiles, what is not wanted. In addition, the oil loss is quite high. On the other hand, the oil mist is caused by pipes removed, the cost increases again according to the number of existing ones Spindles or bearings required for this.
Bei Lagervorrichtungen für Vertikalwellen, die mit Drehzahlen in der Größenordnung von 2000· U/min rotieren, ist es bekannt, unterhalb und oberhalb eines die Welle führenden Wälzlagers eine ringförmige Ölkammer vorzusehen, wobei die untere Kammer als Reservoir dient und die beiden Kammern einerseits über das genannte Lager und andererseits über einen Docht miteinander in Verbindung stehen zum Zwecke, einen kontinuierlichen Ölumlauf zur Schmierung und Kühlung des Lagers zu erzeugen.In the case of bearing devices for vertical shafts that operate at speeds of the order of 2000 · U / min rotate, it is known to have an annular oil chamber below and above a roller bearing guiding the shaft to be provided, the lower chamber serving as a reservoir and the two chambers on the one hand are in communication with one another via the said bearing and on the other hand via a wick for the purpose of to generate a continuous oil circulation for lubrication and cooling of the bearing.
Es sind auch Vorrichtungen bekannt, die an Stelle des Dochtes eine Leitung zur Überführung des Öles aus der unteren in die obere ölkammer aufweisen. Dabei sind Lüfter auf der rotierenden Welle fest angeordnet, um eine Druckdifferenz zwischen der oberen und der unteren Kammer zu erzeugen, wodurch das öl durch die Leitung nach oben gedruckt wird.Devices are also known which, instead of the wick, have a line for transferring the oil from the lower to the upper oil chamber. The fans are fixed on the rotating shaft, to create a pressure difference between the upper and lower chambers, whereby the oil is pushed up through the line.
Diese Schmiervorrichtungen haben sich bei Tourenzahlen, die in der angegebenen Größenordnung liegen, sehr gut bewährt, insbesondere auch deshalb, weil praktisch überhaupt keine Wartung notwendig ist. Hingegen hat es sich gezeigt, daß die Anwendung dieses Prinzips für Vertikalwellen, die mit Drehzahlen von über 10 000 U/min betrieben werden, aufThese lubrication devices have proven themselves at numbers of revolutions that are in the specified range, Tried and tested very well, especially because practically no maintenance at all is necessary. In contrast, it has been shown that the application of this principle for vertical shafts with speeds operated at over 10,000 rpm
Schmiervorrichtung
für schnell laufende VertikalwelleLubricator
for high-speed vertical shaft
Anmelder:
Spindel-, Motoren- & MaschinenfabrikApplicant:
Spindle, motor & machine factory
A. G.,
Uster (Schweiz)AG,
Uster (Switzerland)
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. Ohmstede und Dipl.-Ing. B. Schmid,Representative:
Dipl.-Ing. R. Ohmstede and Dipl.-Ing. B. Schmid,
Patentanwälte,
Stuttgart-S, Falbenhennenstr. 17Patent attorneys,
Stuttgart-S, Falbenhennenstr. 17th
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 25. Februar 1956Claimed priority:
Switzerland from February 25, 1956
Karl Beerli, Uster (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenKarl Beerli, Uster (Switzerland),
has been named as the inventor
Schwierigkeiten stößt. Diese machen sich einerseits durch rasche Lagererwärmung und damit Vergrößerung
des Leistungsbedarfes bemerkbar. Andererseits tritt eine ölvernebelung ein, was aus den im Zusammenhang
mit der Ölnebelschmierung geschilderten Gründen bzw. Nachteilen nicht erwünscht ist.
Darüber hinaus ist festzustellen, daß die erwähnten nachteiligen Erscheinungen im Falle von durch
Reibungsmitnahme angetriebenen Vertikalwellen, d. h. z. B. durch Anpressung an einen umlaufenden Riemen,
einen Drehzahlabfall an der Welle im Gefolge haben. Insbesondere bei Textilmaschinen, z. B. Zwirnmaschinen,
wo die Drehzahländerung eine Qualitätsveränderung des Garnes mit sich bringt, kann ein solcher
Drehzahlabfall jedoch nicht in Kauf genommen
werden.Encounters difficulties. On the one hand, these are noticeable through the rapid warming of the bearings and thus an increase in the power requirement. On the other hand, oil misting occurs, which is undesirable for the reasons and disadvantages described in connection with oil mist lubrication.
In addition, it should be noted that the aforementioned disadvantageous phenomena in the case of vertical shafts driven by frictional entrainment, ie, for example, by being pressed against a rotating belt, result in a drop in the speed of the shaft. Especially in textile machines, e.g. B. twisting machines, where the speed change brings with it a change in the quality of the yarn, such a drop in speed cannot be accepted.
Es wurden deshalb Untersuchungen angestellt, um die Ursachen dieser nachteiligen Erscheinungen zu ermitteln. Aus diesen Untersuchungen geht hervor, daß diese Erscheinungen meist eine direkte Folge von ungleichmäßiger Schmierung sind, d. h. daß die Öl-So zufuhr an das Lager nicht in einem konstanten Film erfolgt, sondern in Form von sich oberhalb des Lagers sammelnden Tropfen, die bei Erreichung einer. bestimmten Größe in das Lager eintreten. Durch weitere Untersuchungen über die Drehzahleinflüsse wurdeInvestigations have therefore been made to determine the causes of these adverse phenomena determine. From these investigations it emerges that these phenomena are mostly a direct result of uneven lubrication, d. H. that the oil supply to the bearing is not in a constant film takes place, but in the form of drops collecting above the bearing, which when a. certain Greatness to enter the warehouse. Through further investigations over the speed influences was
909 527/246909 527/246
festgestellt, daß eine Tropfenbildung nur bei Drehzahlen über 10 000 U/min auftritt bzw. bei kleineren Drehzahlen das öl kontinuierlich in das Lager abfließt und daß das öl am Eintritt in das Lager offenbar unter der Einwirkung einer Luftströmung gehindert wird, die durch die mit hoher Drehzahl rotierende Welle erzeugt wird. Die durch die Welle mitgerissene Luft wird dabei nach außen geschleudert und verdrängt das Öl. Wenn jedoch die gesammelte ölmenge groß genug ist, um die Einwirkung der Luftströmung zu überwinden, ergießt sich der ganze Tropfen in das Lager und überschwemmt dieses momentan, was zu den vorerwähnten nachteiligen Erscheinungen führt.found that droplet formation occurs only at speeds above 10,000 rpm or at lower speeds Speeds the oil flows continuously into the bearing and that the oil at the entrance to the bearing apparently under the action of an air flow is prevented by the rotating at high speed Wave is generated. The air carried along by the wave is thrown outwards and displaced the oil. However, if the amount of oil collected is large enough to be exposed to the air flow to overcome, the whole drop pours into the camp and floods this momentarily, what to leads to the aforementioned disadvantageous phenomena.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, eine Schmiervorrichtung zu schaffen, bei welcher diese Nachteile vermieden werden. Die erfindungsgemäße Schmiervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß eine weitere Verbindung zwischen den beiden Kammern in Form mindestens eines Luftkanals vorgesehen ist, um der von den Förderorganen in Strömung versetzten Luft einen vom Öltransportweg unabhängigen Durchgang von der unteren in die obere Kammer zu ermöglichen.The present invention now aims to provide a lubricating device in which this Disadvantages are avoided. The lubricating device according to the invention is characterized in that a further connection between the two chambers is provided in the form of at least one air duct is in order to ensure that the air set in flow by the conveying organs is independent of the oil transport path Allow passage from the lower to the upper chamber.
Durch diese weitere Verbindung zwischen den beiden Kammern läßt sich die dem Eintritt des Öls in das Lager entgegenwirkende Luftströmung aufheben. Die Schmiervorrichtung hat überdies den Vorteil, daß die Schmierung des Lagers im wesentlichen drehzahlunabhängig ist, wobei schon beim Anfahren der Maschine eine genügende ölmenge vorhanden ist. Dadurch, daß nur die vom Docht geförderte Ölmenge in das Lager gelangt, wird eine Überschmierung auch bei hohen Drehzahlen vermieden.This further connection between the two chambers allows the entry of the oil in Eliminate air flow counteracting the bearing. The lubricating device also has the advantage that the lubrication of the bearing is essentially independent of the speed, with the start of the A sufficient amount of oil is available in the machine. Because only the amount of oil pumped by the wick gets into the bearing, over-lubrication is avoided even at high speeds.
Der Luftdruck in den beiden ölkammern wird ausgeglichen, wobei die aus der oberen ölkammer entnommene Luft durch solche aus der unteren Kammer ersetzt werden kann. Damit läßt sich verhindern, daß Außenluft in die obere Ölkammer eintritt und andererseits Luft aus der unteren ölkammer nach außen abfließt, trotzdem die beiden ölkammern nach außen nicht luftdicht abgeschlossen werden können. Die Verhinderung des Luftaustausches mit der Außenluft ist deshalb von Bedeutung, weil einmal die Außenluft meist stark staubhaltig ist und andererseits die Luft innerhalb der ölkammern vernebeltes öl enthält, das sich nach dem Austreten derselben absetzen würde.The air pressure in the two oil chambers is equalized, the air extracted from the upper oil chamber being replaced by air from the lower chamber can be replaced. This can prevent outside air from entering the upper oil chamber and on the other hand Air flows out of the lower oil chamber to the outside, nevertheless the two oil chambers to the outside cannot be hermetically sealed. The prevention of air exchange with the outside air is important because on the one hand the outside air is usually very dusty and on the other hand the air Contains oil that is atomized inside the oil chambers, which would settle if it escaped.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagervorrichtung dargestellt. Es zeigt:In the drawing is an example embodiment of the storage device according to the invention shown. It shows:
Fig. 1 einen Schnitt entlang Linie I-I in Fig. 3,Fig. 1 is a section along line I-I in Fig. 3,
Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie II-II in Fig. 3 und Fig. 3 eine Oberansicht der Lagervorrichtung.Fig. 2 shows a section along line II-II in Fig. 3 and Fig. 3 is a top view of the storage device.
Mit 1 ist ein Lagerauge bezeichnet, das am nicht dargestellten Gestell einer Textilmaschine vorgesehen ist. Das Lagerauge 1 weist eine Bohrung 2 auf, die einen Lagerring 3 und zwei beidseitig desselben angeordnete Führungsringe 4 enthält. Zwischen diesen letzteren sind im Lagerring 3 Zylinderrollen 5 angeordnet, durch welche die Welle 6 geführt ist und auf welchen diese mit einer Schulter 7 abgestützt ist. Die Zylinderrollen 5 werden durch einen Käfig 8 über den Umfang der Welle 6 gleichmäßig verteilt gehalten und geführt. An der Unterseite des Lagerauges 1 ist ein Stützring 9 vorgesehen, der mit seiner Schulter 10 in die Bohrung 2 hineinragt, wobei sich der untere Führungsring 4, welcher die von den Rollen übertragene axiale Kraft aufnimmt, auf dieser Schulter abstützt.1 with a bearing eye is designated, which is provided on the frame, not shown, of a textile machine is. The bearing eye 1 has a bore 2 which has a bearing ring 3 and two arranged on both sides of the same Includes guide rings 4. Between the latter 3 cylindrical rollers 5 are arranged in the bearing ring, through which the shaft 6 is guided and on which it is supported with a shoulder 7. The cylindrical rollers 5 are held evenly distributed over the circumference of the shaft 6 by a cage 8 and led. On the underside of the bearing eye 1, a support ring 9 is provided, which with its shoulder 10 protrudes into the bore 2, the lower guide ring 4, which is the transferred from the rollers absorbs axial force, is supported on this shoulder.
An der Oberseite des Lagerauges 1 ist ein Lagerdeckel 11 angeordnet, welcher mit einer Schulter 12 auf dem oberen Führungsring 4 aufliegt. Der Stützring 9 und der Lagerdeckel 11 werden mittels Schrauben 13, welche sich durch Bohrungen im Lagerauge 1 erstrecken, und Kappenmuttern 14 (nur je eine dargestellt) gegeneinandergezogen und klemmen die Ringe 3 und 4 des Rollenlagers zwischen sich ein. Der Lagerdeckel 11 besitzt an seiner Oberseite einen zentralen zylindrischen Ansatz 15, über welchen sich eine auf die Welle aufgesetzte Staubkappe 16 erstreckt.A bearing cover 11 is arranged on the upper side of the bearing eye 1 and has a shoulder 12 rests on the upper guide ring 4. The support ring 9 and the bearing cover 11 are by means of screws 13, which extend through holes in the bearing eye 1, and cap nuts 14 (only one shown) pulled against each other and clamp the rings 3 and 4 of the roller bearing between them. Of the Bearing cover 11 has on its top a central cylindrical projection 15 over which a Dust cap 16 placed on the shaft extends.
ίο Innerhalb des Ansatzes 15 ist auf der Welle 6 eine Hülse 17 angeordnet, die an ihrem unteren Ende einen Kragen 18 aufweist. Der Lagerdeckel 11 bildet zusammen mit dem Führungsring 4 eine ölkammer 19. in welche sich ein Docht 20 erstreckt. Der Docht 20 ist durch eine Bohrung im Lagerauge 1 geführt und erstreckt sich vertikal in eine mit Öl gefüllte Kammer 21, die in einem an der Unterseite des Lagerauges vorgesehenen ringförmigen Behälter 22 aus durchsichtigem Material gebildet ist. Der Behälter 22 weist an seinem oberen Ende eine Mehrzahl von nach einwärts gerichteten Ansätzen 23 auf, welche einen am Stützring 9 vorgesehenen Flansch 24 übergreifen, durch welchen der Behälter 22 gegen das Lagerauge 1 angepreßt wird. Der Flansch 24 besitzt an seinemίο Within the approach 15 is on the shaft 6 Sleeve 17 is arranged, which has a collar 18 at its lower end. The bearing cover 11 forms together with the guide ring 4 an oil chamber 19 in which a wick 20 extends. The wick 20 is guided through a hole in the bearing eye 1 and extends vertically into an oil-filled chamber 21, which is provided in an annular container 22 made of transparent material on the underside of the bearing eye Material is formed. The container 22 has a plurality of inwardly at its upper end directed lugs 23 which overlap a flange 24 provided on the support ring 9, through which the container 22 is pressed against the bearing eye 1. The flange 24 has on his
a5 Umfang eine entsprechende Anzahl von den Ansätzen 23 angepaßten Ausnehmungen 25, so daß der Behälter 22 bei entsprechender Verdrehung nach dem Lösen der Muttern 14 entfernt werden kann, indem die An sätze 23 mit den Ausnehmungen 25 im Flansch zur Deckung gebracht werden. Der Behälter 22 besitzt zur Begrenzung der ölkammer 21 einen die Welle 6 umgebenden Kragen 26, der an seinem oberen Ende konisch verjüngt ist. Eine Dichtungshülse 27, die auf die Welle 6 aufgeschoben und mit dieser drehstarr verbunden ist, weist an ihrem oberen Ende einen den Kragen 26 übergreifenden manschettenförmigen Ansatz 28 auf, der als Abspritzring dient. Der Behälter 22 sowie auch der Deckel 11 weisen an ihren dem Lagerauge 1 zugekehrten Seiten je einen in einer Umfangsnut angeordneten Dichtungsring 29 auf. Durch eine im Lagerdeckel 11, Lageraugel und Stützring 9 vorgesehene Bohrung erstreckt sich ein öleinfüllstutzen 31 in die Ölkammer 21. Der Einfüllstutzen 31 besitzt in seinem Mittelteil zwei Umfangsrippen 32, mit welchen derselbe in die Bohrung im Lageraugel eingepreßt ist. Gleichzeitig stützt sich der Einfüllstutzen 31 mit einer an seinem oberen Ende vorgesehenen Schulter 33 am Lagerdeckel 11 ab. Der Einfüllstutzen ist durch einen einschraubbaren Zapfen 34 abgeschlossen. a 5 scope a corresponding number of the lugs 23 adapted recesses 25, so that the container 22 can be removed with appropriate rotation after loosening the nuts 14 by the sets to 23 are brought to the recesses 25 in the flange to cover. To delimit the oil chamber 21, the container 22 has a collar 26 which surrounds the shaft 6 and which is conically tapered at its upper end. A sealing sleeve 27, which is pushed onto the shaft 6 and connected to it in a torsionally rigid manner, has at its upper end a collar-shaped projection 28 which extends over the collar 26 and which serves as a spray ring. The container 22 and also the cover 11 each have a sealing ring 29 arranged in a circumferential groove on their sides facing the bearing eye 1. An oil filler neck 31 extends into the oil chamber 21 through a bore provided in the bearing cover 11, bearing eye and support ring 9. At the same time, the filler neck 31 is supported on the bearing cover 11 with a shoulder 33 provided at its upper end. The filler neck is closed by a screw-in pin 34.
Zwischen der zentralen Bohrung des Stützringes 9 und der Dichtungshülse 27 bzw. deren Ansatz 28 ist ein Ringspalt 35 gebildet, der einerseits mit der Ölkammer 21 und andererseits mit der ölkammer 19 in Verbindung steht. In diesen Ringspalt 35 ragen aus der Dichtungshülse herausgearbeitete Schaufeln 36. Durch den Stützring 9, das Lagerauge 1 und den Lagerdeckel 11 erstreckt sich ein Luftkanal 37, der in die ölkammer 19 mündet und diese mit der unteren Kammer 21 verbindet.Between the central bore of the support ring 9 and the sealing sleeve 27 or its extension 28 is an annular gap 35 is formed, which on the one hand with the oil chamber 21 and on the other hand with the oil chamber 19 in Connection. Blades 36 machined from the sealing sleeve protrude into this annular gap 35. An air duct 37 extends through the support ring 9, the bearing eye 1 and the bearing cover 11, which in FIG the oil chamber 19 opens and connects it to the lower chamber 21.
Beim Betrieb der Welle 6, welche unterhalb der dargestellten Lagervorrichtung in einem zweiten Lager geführt ist, wird von dem der Welle direkt benachbarten Dochtende öl, welches sich an diesem angesammelt hat, abgelöst, wobei dieses öl auf den Führungsring 4 abtropft. Unter dem Einfluß der Schaufeln 36 im Ringspalt 35, die als Förderorgane wirken, entsteht eine Luftströmung von der Ölkammer 19 durch das Lager in die Ölkammer 21, wobei durch diese Luftströmung das auf den Führungsring 4 ab-When operating the shaft 6, which is located below the bearing device shown in a second Bearing is guided, oil is collected from the wick end directly adjacent to the shaft has, detached, this oil dripping onto the guide ring 4. Under the influence of Blades 36 in the annular gap 35, which act as conveying organs, create an air flow from the oil chamber 19 through the bearing into the oil chamber 21, whereby the air flow down onto the guide ring 4
Claims (2)
Deutsche Patentschriften Nr. 484 705, 629160. 667 556;Considered publications:
German Patent Nos. 484 705, 629160, 667 556;
USA.-Patentschriften Nr. 2 349 131, 2 762 457.British Patent No. 368,435;
U.S. Patent Nos. 2,349,131, 2,762,457.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1057837X | 1956-02-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1057837B true DE1057837B (en) | 1959-05-21 |
Family
ID=4555214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DES52384A Pending DE1057837B (en) | 1956-02-25 | 1957-02-18 | Lubricating device for high-speed vertical shaft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1057837B (en) |
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1957
- 1957-02-18 DE DES52384A patent/DE1057837B/en active Pending
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