DE19614803C2 - Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur an einem Lager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur an einem in eine Maschine eingesetzten Lager mit einer am Lager angeordneten, einen bei einer Temperaturgrenzwertüberschreitung ansprechenden Reaktionskörper aufweisenden Temperaturerfasseinrichtung sowie einer ortsfesten, von der Temperaturerfass­ einrichtung angesteuerten Auswerteinrichtung.

Aus der DE-OS 21 36 809 ist eine Einrichtung zur Temperaturüberwachung von beweglichen Maschinenteilen bekannt, bei der in das bewegliche Teil ein Geber mit einem Thermoelement eingebaut ist. Bei zu großer Erwärmung des Maschinenteiles steuert der vom Thermoelement erzeugte Strom einen Elektromagneten an, der einen beweglichen Eisenkern enthält. Dieser Eisenkern gelangt dann in den Bereich eines fest angeordneten magnetfeldempfindlichen Elementes, das seinerseits ein Warnsignal auslöst. Diese Anordnung ist störanfällig, insbesondere bei Lagern, an denen Schmieröl auftritt, da einerseits die vom Thermoelement gelieferten Ströme nur eine geringe Stellkraft liefern und andererseits bei längerem Betrieb die Gefahr des Verklebens des Eisenkernes besteht.

Die DE 34 25 350 A1 behandelt eine Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur mit einem rotierenden und einem feststehenden Maschinenteil. Im einen Maschinen­ teil ist ein bei Wärmezufuhr gegen eine elastische Rückstellkraft expandierendes Dehnungselement mit einer Schaftfahne angeordnet. Bei zu großer Erwärmung führt das Dehnungselement unter Überwindung der elastischen Rückstellkraft die Schaltfahne gegen einen berührungslosen Nährungsschalter. Dieser löst dann den Alarm aus. Zur Überführung des Schaltkolbens in die Alarmstellung steht nur eine verhältnismäßig geringe Kraft zur Verfügung. Wenn Schmieröl oder Verunreinigungen im Bereich des freien Endes des Schaltkolbens auftreten, besteht die Gefahr, dass der Schaltkolben hängenbleibt und das Warnsignal nicht auslösen kann.

Die WO 92/10690 betrifft eine Alarmeinrichtung für ein Wälzlager. Dabei ist fest auf die Welle des Wälzlagers eine Platte aufgesetzt, in der ein Stift verstellbar gelagert ist, der unter der Wirkung einer sich bei Erwärmung längenden Feder steht und durch eine Klammer in der Ruhestellung gehalten ist. Wenn die Erwärmung einen bestimmten Wert überschritten hat, reicht die Kraft der Feder aus, um die Haltekraft der Klammer zu überwinden. Der Stift wird dann nach außen in den Bereich eines Vorsprunges eines umlaufenden Radkörpers geführt und gibt hier ein akustisches Signal. Eine derartige Anordnung ist bei vielen Lagern unbrauchbar, da sie eine neben dem Lager unterzubringende Platte erfordert. Außerdem würde das akustische Signal bei Einsatz in einer Brennkraftmaschine nicht zu hören sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die einfach aufgebaut, zuverlässig mit großer Stellkraft arbeitet und universell einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Temperaturerfasseinrichtung einen die Auswerteinrichtung betätigenden Sperrkolben und einen mittels des Reaktionskörpers ansteuerbaren, den Sperrkolben auslösenden Auslösekolben aufweist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mit einer sehr geringen, vom Reaktionskörper gelieferten Kraft eine wesentlich stärkere Stellkraft zur Betätigung der Auswerteinrichtung aktiviert werden kann. Dabei kann durch die Auswerteinrichtung ein induktives Signal erzeugt werden oder aber ein Leiter, Draht oder Kontakt durchtrennt oder betätigt werden. Ein mit beispielsweise mit dem Leiter oder Draht verschalteter Stromkreis kann dann direkt oder über eine nachgeschaltete Einrichtung, wie beispielsweise ein Relais das Signal auslösen bzw. abgeben.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung einmalig bei einer Temperaturgrenzwertüberschreitung aktivierbar ist. Bei dieser Ausbildung wird von der Überlegung ausgegangen, dass auch eine nur einmalige Temperaturgrenzwertüberschreitung eine genaue Kontrolle des entsprechenden Lagers erforderlich macht. Somit muss in jedem Fall die Maschine zumindest teilweise demontiert werden. In diesem Zusammenhang ist dann die Vorrichtung problemlos gegebenenfalls teilweise ersetzbar beziehungsweise wieder aktivierbar, wobei aber andererseits durch diese Ausbildung der einmaligen Aktivierbarkeit die Vorrichtung insgesamt einfacher und zuverlässiger ausgebildet sein kann.

Vorteilhaft sind der Sperrkolben und/oder der Auslösekolben federbelastet. Durch diese Maßnahme kann in einfacher, kostengünstiger Weise die jeweilig erforderliche Stellkraft für den Sperrkolben und den Auslösekolben bereitgestellt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht das Reaktionsglied aus einem Schmelzkörper, einem Explosionskörper oder einem Bimetallelement. Wenn ein Schmelzkörper verwendet wird, so kann dieser noch Zusätze aufweisen, die beim Wegschmelzen in das Lager gelangen und Notlaufeigenschaften des Lagers unterstützen oder ermöglichen.

Wenn auch das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung Brennkraftmaschinen sind, so kann sie doch aber auch an einer Dampfmaschine, in einem Getriebe oder einer sonstigen Maschine mit umlaufenden oder sich bewegenden Bauteilen angeordnet sein. Dabei ist die Verwendung nicht drehzahlabhängig.

In Weiterbildung In der Erfindung ist vorgesehen, daß das Lager ein Gleitlager oder ein Wälzlager oder eine Gleitbahn ist. Insbesondere bei diesen Lagerarten ist die Überwachung sinnvoll einsetzbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungs­ beschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Aus­ führungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Brennkraftmaschine mit der Überwachungseinrichtung und

Fig. 2 eine Detailansicht der Überwachungseinrichtung.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Brennkraftmaschine ist eine lang­ samlaufende Zweitaktbrennkraftmaschine. Diese Brennkraftmaschine weist ein Kurbelgehäuse 1 auf, in dem eine Kurbelwelle 2 drehbar ge­ lagert ist. Das Kurbelgehäuse 1 ist unterhalb der Kurbelwelle 2 von einer Ölwanne 3 verschlossen, während auf dem Kurbelgehäuse zumindest eine Zylindereinheit 4 angeordnet ist, die von einem Zylinderkopf 5 abge­ deckt ist. Die Zweitaktbrennkraftmaschine ist eine Kreuzkopfbrennkraft­ maschine, bei der das auf dem Pleuelzapfen 6 der Kurbelwelle 2 beweg­ bar befestigte Pleuel 7 mit einer in einem Kreuzkopflager 8 gelagerten Kreuzkopfstange 9 verbunden ist. Das Kreuzkopflager 8 ist seinerseits in einem Kreuzkopfträger 10 angeordnet, der in parallel zu der Kreuzkopfstange 9 im Kurbelgehäuse 1 angeordneten Führungen 11 ein­ gesetzt ist. Die Kreuzkopfstange trägt den in der Zylindereinheit 4 auf und ab bewegbaren Kolben 12.

In dem Ausführungsbeispiel sind zwei erfindungsgemäße Über­ wachungseinrichtungen im Kurbelgehäuse 1 montiert und überwachen das Pleuelzapfenlager 6a und das Kreuzkopflager 8. Dazu ist sind an dem Pleuel 7 im Bereich des Pleuelzapfenlagers 6a und des Kreuzkopflagers 8 je eine Temperaturerfaßeinrichtung 13 (Fig. 2) und an dem Kurbelghäuse 1 mit den Temperaturerfaßeinrichtungen 13 zusammenwirkende Aus­ werteinrichtungen 14 montiert Die Auswerteinrichtungen 14 sind in geeig­ neter Form mit der Maschinensteuereinrichtung verschaltet.

In der Detailansicht nach Fig. 2 ist die Temperaturerfaßeinrichtung 13 in entsprechende Ausnehmungen 15a, 15b des Pleuels 7 eingesetzt. In die Ausnehmung 15b sind ein Schmelzkörper 16, der ein Wachsstift, ein Metallstift oder ein Kunststoffstift sein kann, und ein von einer Druckfeder 17 belasteter Auslösekolben 18 eingesetzt und werden von einer Hohl­ schraube 19 gehalten. Der Schmelzkörper 16 stüzt sich auf einem Lager 20 oder einer Lagerschale ab und hält den Auslösekolben 18 gegen die Kraft der Druckfeder 17 in seiner Sperrstellung. Bei einer Temperaturer­ höhung infolge eines Defektes des Lagers 20 schmilzt der Schmelzkörper 16 weg und der Auslösekolben 18 wird von der Druckfeder 17 entspre­ chend dem eingezeichneten Pfeil aus seiner Sperrstellung in die Aus­ lösestellung bewegt. In dieser Stellung gibt er den von einer Feder 21 vorgespannten Sperkolben 22 in der Ausnehmung 15a frei. Der Sperr­ kolben 22 fährt bis zu der strichlinierten Stellung aus dem Pleuel 7 aus und durchtrennt während der periodischen Drehbewegung einen Draht 23 der Auswerteinrichtung 14 (die Auswerteinrichtung 14 ist in der Fig. 2 um 90 Grad gedreht dargestellt). Alternativ zu dem Draht 23 kann auch ein Kontakt oder ein Schalter betätigt werden. Dadurch wird ein Signal ausge­ löst, das eine Stillsetzung der Brennkraftmaschine bewirkt. Bei der daraufhin erforderlichen Demontage des Pleuels 7 kann dann ein neuer Schmelzkörper montiert und die Temperaturerfaßeinrichtung wieder akti­ viert werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur an einen in eine Maschine eingesetzten Lager mit einer am Lager angeordneten, einen bei einer Temperaturgrenzwertüberschreitung ansprechenden Reaktionskörper aufweisenden Temperaturerfasseinrichtung sowie einer ortsfesten, von der Temperaturerfasseinrichtung angesteuerten Auswerteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfasseinrichtung (13) einen die Auswerteinrichtung (14) betätigenden Sperrkolben (22) und einen mittels des Reaktionskörpers (z. B. 16) ansteuerbaren, den Sperrkolben (22) auslösenden Auslösekolben (18) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einmalig bei einer Temperaturgrenzwertüberschreitung aktivierbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkolben (22) federbelastet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, dass der Auslösekolben (18) federbelastet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsglied aus einem Schmelzkörper (16), einem Explosionskörper oder einem Bimetallelement besteht.