DE19722970C2 - Vorrichtung zum Verteilen eines Schmierstoff-Luft-Gemischs auf verschiedene Schmierkanäle des Maschinengehäuses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verteileinrichtung, die in eine Bohrung eines Maschinengehäuses einer mindestens eine Lagerstelle aufweisenden Vorrichtung einschiebbar und von einer Schmierstoff-Luft-Strömung durchströmbar ist und die aus einer Mehrzahl von zylindrischen, achsial aufeinander folgend in die Bohrung eingeschobenen Zylinderelementen, wie einem der Lagerstelle zugeordneten Verteiler und Distanzstücken, besteht, welche eine Durchgangsöffnung für die Schmierstoff-Luft-Strömung aufweisen.

Verteileinrichtungen der voranstehend genannten Art werden beispielsweise in Walzwerken eingesetzt, deren Walzen drehbar mittels mehrerer Lager gelagert sind. Zur Schmierstoffversorgung der Lager solcher Walzwerke werden Verteileinrichtungen eingesetzt, bei denen der Schmierstoff durch turbulent strömende Luft zu den einzelnen Schmierstellen getrieben wird. Der Schmierstoff legt sich dabei an die Wände der Durchgangsöffnung an und wird durch die im frei bleibenden Raum der Bohrung strömende Luft voran getrieben. Eine tatsächliche Durchmischung von Luft und Schmierstoff findet dabei nicht statt.

Modular aufgebaute Verteileinrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 297 02 850 oder dem deutschen Gebrauchsmuster DE 296 13 087 bekannt. Derartige Einrichtungen ermöglichen das genau dosierte Verteilen von als Schmierstoff-Luft-Strömung in einer zentralen Versorgungsleitung transportierten Schmierstoffmengen auf eine Vielzahl von Lagerstellen, wie sie beispielsweise an einem Walzwerk vorhanden sind.

Der Vorteil der bekannten, auch als "Schmierstoff-Luft- Verteiler" bezeichneten Verteileinrichtungen besteht darin, daß sie in Bohrungen des Maschinengehäuses von beträchtlicher Länge eingeschoben werden können, mit denen jeweils eine Vielzahl von Lagerstellen der Maschine über Schmierkanäle verbunden sind. Der modulare Aufbau der Verteileinrichtungen ermöglicht es dabei, jedem der Schmierkanäle einen Verteiler zuzuordnen. Über diesen wird dem jeweiligen Schmierkanal die für den Betrieb des an den Schmierkanal zugeordneten Lagers erforderliche Schmierstoffmenge zugeteilt. Die achsiale Lage des Verteilers wird durch Distanzstücke festgelegt.

Trotz der durch den Einsatz von Schmierstoff-Luft- Schmierungen ermöglichten exakt dosierten und zielgerichteten Zuführung von Schmierstoff verschleißen die entsprechend versorgten Lager aufgrund der auf sie einwirkenden Bewegungskräfte nach einer bestimmten Betriebsdauer. Das Eintreten eines über das zulässige Maß hinausgehenden Verschleißes ist unter anderem abhängig von der Qualität des Materials, aus dem das jeweilige Lager hergestellt ist. Darüber hinaus beeinflussen die Fertigungsgenauigkeit und während des Einsatzes des Lagers auftretende Belastungsspitzen dessen Lebensdauer.

Da die vielen Lager beispielsweise eines Walzwerks wechselnden, häufig nicht exakt vorausbestimmbaren Belastungen ausgesetzt sind und zudem stets Schwankungen in der Qualität der Lager in Kauf genommen werden müssen, kann die tatsächliche Lebensdauer eines Lagers nicht vorausgesagt werden. Das Auswechseln derartiger Lager ist in der Regel aufwendig und setzt einen Stillstand der jeweiligen Maschine voraus. Daher kommen in der Praxis Einrichtungen zum Einsatz, welche die von den Lagern ausgehenden Erschütterungen, Geräusche etc. erfassen. Diese Meßergebnisse geben Aufschluß über den Zustand der beobachteten Lagerstelle. Die Anordnung der Einrichtungen im Bereich der Lager kann jedoch häufig aufgrund beengter Platzverhältnisse gar nicht oder nur mit einem erheblichen Aufwand durchgeführt werden.

Um eine präzise Fett-Schmierung und damit einhergehend eine erhöhte Lebensdauer von Lagern zu gewährleisten, ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 703 402 A1 eine Fett-Presse bekannt, bei welcher der mit dem Schmiernippel des zu schmierenden Lagers zu verbindende Anschluß mit einem Sensor ausgestattet ist. Mittels dieses Sensors kann eine Bedienungsperson die Laufgeräusche des Lagers während des Schmiervorgangs erfassen. Anhand dieser Laufgeräusche kann dann beurteilt werden, ob das jeweilige Lager ausreichend geschmiert ist. Auf diese Weise kann zwar von Zeit zu Zeit der Schmierzustand eines Lagers erfaßt werden. Eine dauerhafte Überwachung des Verschleißzustandes von Lagern ist so jedoch nicht möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die es mit einfachen Mitteln ermöglicht, Lagerstellen zu überwachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mindestens eines der Zylinderelemente einen Sensor trägt, der zum Erfassen des Betriebszustands einer der Lagerstellen bestimmt ist, und daß die Verbindungsleitungen des Sensors durch eine die Zylinderelemente durchlaufende Durchführung geleitet sind.

Gemäß der Erfindung wird die Verteileinrichtung dazu genutzt, die Sensoren an die für die Erfassung der Betriebsdaten des Lagers richtigen Ort zu positionieren. Zu diesem Zweck trägt ein Zylinderelement der Verteileinrichtung die zur Erfassung erforderlichen Sensoren. Da die Verteiler der Verteileinrichtung stets in einer fest definierten Position den zu überwachenden und mit Schmierstoff zu versorgenden Lagerstellen zugeordnet sind, ist auf diese Weise zum einen eine problemlose Montage der Sensoren im Bereich der Lager möglich. Darüber hinaus ist auch eine hohe Präzision bei der Erfassung der Meßwerte gewährleistet, da sowohl die Lage als auch die Befestigung der Sensoren an den Zylinderelementen der Verteileinrichtung in optimaler Weise an das Ziel der Messung angepaßt werden kann. Der modulare Aufbau der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzten Verteileinrichtung erlaubt es darüber hinaus, die Anzahl und die Anordnung der Sensoren an beliebige Anwendungsfälle anzupassen.

Das Zusammenfügen der modular aufgebauten Verteileinrichtung kann dadurch erleichtert werden, daß die Durchführung achsparallel zur Längsachse der Bohrung verläuft. Besonders einfach ist der Aufbau einer solchen Verteileinrichtung dann, wenn die Durchführung abschnittsweise durch die abschnittsweise koachsial zur Längsachse der Bohrung verlaufende Durchgangsöffnung für die Schmierstoff-Luft-Strömung gebildet ist. Eine derartig ausgebildete Vorrichtung kann zudem auf einfache Weise hergestellt werden.

Günstig ist es auch, wenn ein Rohr durch die Durchführung der Verteileinrichtung geführt ist, durch welches die Verbindungsleitungen geleitet sind. Dieses Rohr vereinfacht es zum einen, die Verbindungsleitungen der Sensoren durch die Verteileinrichtung zu führen. Zum anderen schützt das Rohr die betreffenden Leitungen gegen übermäßige mechanische Beanspruchung bei der Montage der Verteileinrichtung. Zudem bildet ein mit glatten Außenwänden versehenes Rohr insbesondere dann, wenn es durch die Durchgangsbohrung der Verteilvorrichtung geführt ist, einen die Luftströmung nur in geringem Maße störendes Hindernis.

Vorzugsweise sollten die von der Verteileinrichtung getragenen Sensoren den Schall, die Temperatur und/oder die Vibration des Lagers erfassen. Diese Meßgrößen geben einen direkten Hinweis auf den Verschleißzustand eines Lagers.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine in einem Walzwerk eingesetzte Verteileinrichtung 1, welche zum Verteilen eines durch Luftströmung transportierten Schmierstoffs, beispielsweise Öl, auf eine Mehrzahl nicht dargestellter Lager des Walzwerks bestimmt ist. Die Verteileinrichtung 1 ist durch mehrere achsial hintereinander folgend in eine Bohrung 2 eines Maschinengehäuses 3 eingeschobene, zylinderförmig ausgebildete Verteiler 4 und Distanzstück 5 gebildet.

Jeder Verteiler 4 weist eine Eingangsbohrung 6 auf, welche in einem trichterförmig sich erweiternden Raum 7 endet. Gegenüberliegend zur Mündung der Eingangsbohrung 6 ist in dem Raum 7 eine kreisförmige Prallfläche angeordnet, um deren Umfang die Mündungen einer Vielzahl von in regelmäßigen Abständen koaxial zur Längsachse L der Verteilereinrichtung 1 verlaufenden Abströmbohrungen 8, 9 angeordnet sind. Jede zweite Abströmbohrung 8 ist auf eine in die Außenfläche des Verteilers 4 eingeformte Umfangsnut 10 geführt, während die anderen Abströmbohrungen 9 in einer ebenfalls koaxial zur Längsachse L angeordneten Ausgangsbohrung 11 münden.

An die Ausgangsbohrung 11 schließt sich die Durchgangsbohrung 12 des in Einschubrichtung R auf den Verteiler 4 folgenden Distanzstücks 5 an. Die Durchgangsbohrung 12 bildet mit der Eingangsbohrung 6, den Abströmbohrungen 9, der Ausgangsbohrung 11 der Verteiler 4 und der Durchgangsbohrung 12 der Distanzstücke 5 eine Durchgangsöffnung für die durch die Verteileinrichtung 1 verteilte Schmierstoff-Luft- Strömung.

Der Schmierstoff legt sich an die Wände der Eingangsbohrung 6, der Durchgangsbohrungen 8, 9, der Ausgangsbohrung 11 und der Durchgangsbohrung 12 an und wird durch die im frei bleibenden Raum dieser Bohrungen strömende Luft voran getrieben. Eine tatsächliche Durchmischung von Luft und Schmierstoff findet dabei nicht statt. Durch die Anordnung der Abströmbohrungen 8, 9 ist sichergestellt, daß die mit der Verteilereinrichtung 1 verteilte Schmierstoff-Luft-Strömung in einem vorbestimmbaren Verhältnis verläßlich auf die Umfangsnut 10 und die Abströmbohrung 9 aufgeteilt wird.

Die Länge der Distanzstücke 5 ist derart bemessen, daß die Umfangsnut 10 jedes Verteilers 4 auf Höhe eines Schmierkanals 13 plaziert ist. Jeder Schmierkanal 13 verbindet den jeweils ihm zugeordneten Verteiler 4 mit einem der nicht gezeigten Lager des Walzwerks.

Zum Erfassen des Verschleißzustandes beispielsweise des dem stirnseitigen Ende 2a der Bohrung 2 zugeordneten, ebenfalls nicht gezeigten Lagers des Walzwerks ist das kopfseitige Endstück 14 der Verteileinrichtung 1 mit einem stirnseitig angeordneten Temperatursensor 15 und zwei Schalldetektoren 16, 17 ausgestattet. Die Verbindungsleitungen 18, 19 des Temperatursensors 15 und der Schalldetektoren 16, 17 sind durch ein Rohr 20 geführt, welches in einem durch eine Dichtung 21 abgedichteten Raum 22 des Endstücks 14 mündet.

Das Rohr 20 ist koaxial zur Längsachse L angeordnet und verläuft durch die Durchgangsbohrung 12 der Distanzstücke 5, die Ausgangs- und Eingangsbohrung 8 bzw. 6 sowie eine jeweils die Ausgangs- und Eingangsbohrungen 8 bzw. 6 der Verteiler 4 verbindende Zwischenbohrung 23. Ein Durchtritt von Luft oder Schmierstoff durch den zwischen der Außenwand des Rohres 20 und der Wand der Zwischenbohrung 23 verbleibenden Raum ist durch eine Abdichtung verhindert. Die Eingangsbohrung 6, die Ausgangsbohrung 8 und die Zwischenbohrung 23 der Verteiler 4 bilden mit der Durchgangsbohrung 12 der Distanzstücke 5 die Durchführung für die Verbindungsleitungen 18, 19.

Das zweite Ende 20a des Rohres 20 endet im Bereich der Öffnung der Bohrung 2, so daß die Verbindungsleitungen 18, 19 problemlos an eine nicht dargestellte Datenerfassungseinrichtung angeschlossen werden können. Der Durchmesser des Rohres 20 ist derart auf den kleinsten Durchmesser der Eingangsbohrung 6, der Ausgangsbohrung 8 und der Durchgangsbohrung 12 abgestimmt, daß der Transport des Schmierstoffs durch die durch den frei bleibenden Raum dieser Bohrungen strömende Luft nicht behindert wird.

Claims (5)

1. Verteileinrichtung (1), die in eine Bohrung (2) eines Maschinengehäuses (3) einer mindestens eine Lagerstelle aufweisenden Vorrichtung einschiebbar und von einer Schmierstoff-Luft-Strömung durchströmbar ist und die aus einer Mehrzahl von zylindrischen, achsial aufeinander folgend in die Bohrung (2) eingeschobenen Zylinderelementen (4, 5), wie einem der Lagerstelle zugeordneten Verteiler (4) und Distanzstücken (5), besteht, welche eine Durchgangsöffnung für die Schmierstoff-Luft-Strömung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Zylinderelemente (4, 5) einen Sensor (15, 16, 17) trägt, der zum Erfassen des Betriebszustands einer der Lagerstellen bestimmt ist, und daß die Verbindungsleitungen (18, 19) des Sensors (15, 16, 17) durch eine die Zylinderelemente (4, 5) durchlaufende Durchführung geleitet sind.

2. Verteileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung achsparallel zur Längsachse (L) der Bohrung (2) verläuft.

3. Verteileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung abschnittsweise durch die abschnittsweise koachsial zur Längsachse (L) verlaufende Durchgangsöffnung für die Schmierstoff- Luft-Strömung gebildet ist.

4. Verteileinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr (20) durch die Durchführung eingeführt ist, durch welches die Verbindungsleitungen (18, 19) geleitet sind.

5. Verteileinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (15, 16, 17) den Schall, die Temperatur und/oder die Vibration des Lagers erfassen.