DE19650616C2 - Prüfstand für Wälzlager und deren Schmierfett - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand für Wälzlager und deren Schmierfett, insbesondere zur Prüfung der Anfälligkeit für Stillstandsmarkierungen bei Einsatz unterschiedlicher Schmierstoffe und bei niedrigen Temperaturen.

Vereinzelt kommt es bei Radlagerungen von Kraftfahrzeugen zu Lagerschäden, die auf Stillstandsmarkierungen (false brinelling) zurückzuführen sind, die sich beim Fahrzeugtransport auf Tiefladern, Eisenbahnwagen oder Schiffen ergeben. Man hat festgestellt, daß sich diese Stillstandsmarkierungen durch die Wahl eines geeigneten Schmierfettes reduzieren bzw. ganz vermeiden lassen. Es fehlt jedoch bisher an einer geeigneten Prüftechnik, die es ermöglicht, in kurzer Zeit eine zuverlässige Aussage zur Eignung der Schmierstoffe zu machen.

Aus der DE 44 10 639 A1 ist ein Lagerprüfstand bekannt, der zur Prüfung von Radlagerungen für Eisenbahnwagen dient. Dabei ist in einem Gehäuse eine Hauptwelle antreibbar gelagert und über eine Traverse mit einer in Größe und Lastrichtung vorgegebenen Kraft belastbar. Die Hauptwelle ragt axial über die Lagerung hinaus und nimmt dort die Prüflager auf. Zur Feststellung der Eignung von Schmierfetten bezüglich der Vermeidung von Stillstandsmarkierungen ist dieser Prüfstand nicht geeignet, da die Hauptwelle für drehende und nicht für oszillierende Bewegungen ausgelegt ist.

Aus EP 0 461 704 A1 ist weiterhin eine Vorrichtung zur Prüfung von Schmierfett bekannt, bei der verschiedene Schmierfette dem Lager zugeführt werden und von einem Druckluftanschluß wieder aus dem Lager ausgeblasen werden können. Für die Simulation von Stillstandsmarkierungen gibt diese Vorrichtung keinen Hinweis.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Prüfstand zur Verfügung zu stellen, mit dem der Einbaufall der Radlagerung simuliert werden kann und der eine gezielte Variation der Einflüsse wie Schwingungsfrequenz Intensitätsdauer, Lagerverdrehung und Prüftemperatur ermöglicht und mit dem die Eignung von Schmierfetten zur Vermeidung von Stillstandsmarkierungen getestet werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.

Dadurch, daß die Prüflager und die separaten Lager in einem Belastungsrahmen angeordnet sind und in die unter Last stehende Welle eine geringfügige Schwenkbewegung einleitbar ist, lassen sich das Einnicken und das Last- und Beschleunigungsverhalten der transportierten Fahrzeuge im Versuch genau simulieren und auswerten. Dabei kann auch das Temperaturverhalten und die Eignung der Schmierfette besonders bei niedrigen Temperaturen untersucht werden.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Prüfstand nach der Erfindung bei einem Versuchsaufbau zum Testen der Schmierfetteignung bei niedrigen Temperaturen.

Fig. 2 zeigt einen Prüfstand nach der Erfindung im Schnitt.

In Fig. 1 ist das Grundgestell des Prüfstandes mit 1 bezeichnet. An zwei Säulen 2 ist eine Traverse 3 befestigt, an der ein Kraftaufnehmer 4 angeordnet ist. Desweiteren ist ein Gehäuse 5 auf vier Stützen 6 angeordnet und ein Hydraulikkolben 7 vorgesehen. Das Gehäuse 5 ist mit einer wärmeisolierenden Verkleidung 8 und einem Belastungsrahmen 9 mit Wärmetauschern versehen, die über Leitungen 10 mit einem Kälteaggregeat 11 in Verbindung stehen. Damit läßt sich der Belastungsrahmen 9 auf eine gewünschte Temperatur abkühlen. Die Temperatur wird von Thermoelementen 12 (Sensoren) überwacht und geregelt. Eine Auswerteeinheit 13 protokolliert die Temperaturwerte und die vom Kraftaufnehmer 4 übermittelten Belastungen. Die im Belastungsrahmen 9 angeordnete Welle 14 kann über den Schwenkarm 15 geschwenkt und über den Hydraulikkolben 7 belastet werden.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Welle 14 in den beiden Prüflagern 16 gelagert, welche sich über ihre Radträger 17 am Belastungsrahmen 9 abstützen. Die Einleitung der Prüfbelastung erfolgt über den Hydraulikkolben 7, der über eine Rolle 18 und ein Lastgehäuse 19 die Last auf zwei Tonnenrollenlager 20 und die mit der Welle 14 verbundenen Stützwellen 21 überträgt. Die Zwischenschaltung der Rolle 18 dient dazu, die zentrische Krafteinleitung sicherzustellen. Aus diesem Grund werden auch die Tonnenrollenlager 20 verwendet. Die Prüflager 16 sind mit Schmierfett 22 befüllt.

Um die Eignung des Schmierfettes 22 zur Vermeidung von Stillstandsmarkierungen zu testen, werden die Prüflager 16 mit einer Belastung beaufschlagt, die etwa dem anteiligen Fahrzeuggewicht entspricht. Dazu wird über den Hydraulikkolben eine pulsierende Last aufgebracht, wobei die Pulsfrequenz etwa 30 Hz beträgt und sich sinusförmig ändert. Über die Schwenkarme 15 wird die Welle 14 gleichzeitig mit einer Frequenz von ca. 0,4 Hz geringfügig verdreht, womit das Einnicken des Fahrzeugs simuliert wird. Diese Schwenkbewegung kann von einem Pneumatikzylinder, Hydraulikzylinder oder einem Exzenterantrieb eingeleitet werden.

Auf diese Weise kann in relativ kurzer Zeit (ca. 10 Stunden) eine reproduzierbare praxisnahe Aussage über das jeweils verwendete Schmierfett und dessen Eignung zur Vermeidung von Stillstandsmarkierungen bei festgelegten Temperaturen getroffen werden.

Claims (5)

1. Prüfstand für Wälzlager und deren Schmierfett, wobei die zu prüfenden Wälzlager auf einer separat gelagerten Welle angeordnet sind und diese Welle mit unterschiedlichen Kräften beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüflager (16) und die separaten Lager in einem mit Sensoren (12) versehenen Belastungsrahmen (9) angeordnet sind und in die unter Last stehende Welle (14) eine geringfügige Schwenkbewegung (z. B. ±1°) einleitbar ist.

2. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die separaten Lager Tonnenrollenlager (20) sind.

3. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Prüflager (16) auf der Welle angeordnet sind und die Tonnenrollenlager (20) zwischen den Prüflagern (16) angeordnet und von einer Lasteinrichtung z. B. einem Hydraulikkolben (7) belastet sind.

4. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsrahmen (9) mit Kraftaufnehmern (4) und Temperaturfühlern (12) versehen ist.

5. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsrahmen (9) über Leitungen (10)mit Heiz- und/oder Kühleinrichtungen (11) verbunden ist.