DE2225619C3 - ölnebelschmierung für Lager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ölnebelschmierung für Lager nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es sind Vorrichtungen für ölnebelschmierung bekannt, die im wesentlichen einmal aus einer Druckluftleitung von beispielsweise eines lichten Durchmessers von 12 mm bestehen, die unmittelbar vor der Schmierstelle in einem kurzen Rohrstück wesentlich geringerer lichter Weite wie z. B. eines Durchmessers von 2 mm enden. Durch die Druckluftleitung wird ein vorbereiteter Ölnebel der Schmierstelle zugeführt. Die öltröpfchen des ölnebels bleiben in der Schwebe, solange das Transportmittel Luft eine bestimmte Geschwindigkeit nicht überschreitet, bei der durch Impulsaustausch und Tröpfchenanlagerung die Schwebefähigkeit verloren geht. Die Geschwindigkeit des ölnebels wird in dem kurzen Rohrstück derart beschleunigt, daß der Impulsaustausch und die Tröpfchenanlagerung nunmehr eine Trennung von Luft und Öl erzwingt. Die Abscheidungügrad steigt quadratisch mit der erzielbaren Geschwindigkeit da die Aufprallenergie der Tröpfchen die Anlagerung begünstigt und die Pufferwirkung der dazwischen befindlichen Luft durch die Umsetzung von statischem in dynamischen Druck vermindert wird.

Bei der bekannten ölschmierung sind die zu Wählenden Geschwindigkeiten und Drücke in der ölnebelleitung vor der Düse demzufolge in ihren Höchstwerten begrenzt (B e ß η e r, »ölnebelschmi&- rung«, TZ für praktische Metallbearbeitung 60 (196ίι) Heft 2,S. 106/11J und Heft 4.S. 218/221).

Es ist weiterhin ein rasch laufendes angestelltes Lagerpaar in X-Anordnung mit Zerstäuberdüse und Injektorwirkung bekannt. Das Öl wird dem Lager unter relativ hohem Druck zugeführt und in einer sehr engen Düse zerstäubt. Von dem ölstrahl wird etwas Luft mitgesaugt. Dies kann zur Kontrolle dienen. Zur raschen Entfernung des überschüssigen Öls dient ein Lüfterrädchen. Dabei ist weiterhin bekannt, daß bei richtiger Ausbildung des Maschinungehäuses mit einwandfreier Entlüftung eine einfache Spaltdichtung genügt. Bei dieser Anordnung besteht wie bei den vorher beschriebenen der Nachteil eines gerdigen

ι ο Abscheidungsgrades des ölnebels. Außerdem nimmt die vom Lüfterrädchen entlüftete Luft ölnebel mit, die in die Umgebung gelangen und in unterschiedlicher Weise stören (Zeilschrift »Konstruktion«, 1962, Heft 12, Seite 475, Bild 12).

F.S ist weiterhin eine Schmiervorrichtung für schnell umlaufende Lager bekannt, die mit einem geschlossenen System für ein umlaufendes, festes Schmiermittel versehen ist. Das feste, pulverförmige Schmie^rmittel wird durch Luft transportiert. Das pulverförmige Schmiermittel wird aus einem Vorratsbehälter unter Druck dem Lager zugeführt und im Kreislauf von dem Lager wieder zu dem Vorratsbehälter zurückgeführt In dem Vorratsbehälter wird das Schmiermitlei mit dem Träger gemischt, worauf es von der Pumpe wiederum zum Lager gedrückt wird. Es handelt sich um ein geschlossenes Schmiersystem unter Verwendung eines pulverförmigen Schmermittels mit einem gasförmigen Träger, bei dem Ölnebel nicht auftreten (US 34 35 913).

Es ist weiterhin eine Anordnung zum Schmieren und Kühlen eines Arbeitsgerätes gemäß dem älteren Recht DE-PS 21 10 662 vorgeschlagen worden, wobei in dem Arbeitsgerät eine mit sehr hoher Drehzahl umlaufende Welle in Lagern gelagert ist, die in einem im wesentlichen geschlossenen Gehäuse angeordnet sind und die von einem in dem Gehäuse angeordneten, Verlustwärme entwickelnden Antrieb angetrieben wird, wobei in der Gehäusewandung Kühlluftkanäle und eine ölnebelzuführung zu den Lagern vorgesehen sind. Ein derartiges Arbeitsgerät enthält insbesondere eine von einem Elektromotor angetriebene Schleifspindel. Dem älteren Recht liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der genannten Art zu auszugestalten, daß Kühlluft und ölnebel getrennt dosierbar sind und

Ansammlungen von Öl in den Lagern unterbunden werden. Dies ältere Recht löst diese Aufgabe dadurch, daß der ölnebel jeweils nach dem Durchtritt durcn ein Lager über einen Querkanal in einem in der Gehäusewandung gelegenen Kühlluftableitungskanal

so mündet. In dem nicht vorveröffentlichten Patent ist eine Vorrichtung gezeigt, bei der an dem der Arbeitsseite abgewandten Ende des Gerätes eine Kühlluftzuleitung und eine ölnebelzuleitung angeschlossen sind. Diese münden in Längskanäle, die in der Wandung des Gehäuses vorgesehen sind. Die Kanäle sind unterschiedlich ausgebildet. Die Kühlluft strömt von der Zuleitung bis in die Höhe einer Flanschbüchse, die das Gehäuse auf der gegenüberliegenden Seite abschließt. An dem betreffenden Ende des Gehäuseabschnittes sind in dessen Stirnfläche Stirnkanäle eingefräst, von denen der erste bis zu dem in Umfangsrichtung nächsten Längskanal führt, der innerhalb der Wandung des Gehäuseabschnittes zurückführt, bis er an die Stirnfläche eines etwa mittig angrenzenden Gehäuseteiles stößt Dort ist in der Stirnfläche wiederum ein Stirnkanal vorgesehen, der diesen Längskanal mit dem in Umfangsrichtung wiederum nächsten Längskanal verbindet, in dem der Strömungsweg wieder zurück bis

β zu der bereits genannten Flanschbüchse führt. Auf diese

j, Weise wird ein Strömungsweg gebildet, der die Kühlluft

'_: mäanderförmig über die gesamte Oberfläche des

Gehäuseabschnittes fort bis zum letzten Längskanal

jj führt Der Kühlluftableitungskanal führt auf der der

Arbeitsseite gegenüberliegenden Seite zu einem Anschlußnippel für eine Schlauchleitung, durch den die Luft an eine Abgangsstelle wahrscheinlich zu einem ί Ölabscheider geführt wird Der als Schmiermittel

dienende Ölnebel wird über die Ölnebelzuleitung herangeführt, die wiederum innerhalb der Wandung in Längsrichtung der Schleifspindel verläuft. Etwa mittig des Gehäuses ist ein radialler Durchlaß vorgesehen, durch den der ölnebel in dew Zwischenraum zwischen ' der Innenwandung des Gehäuses und einer Führungs-

büchse gelangen läßt Diese Ibeaitzt auf ihrer Oberseite Kanäle, die sowohl in Längsrichtung als auch in - Umfangrichiung der Führungsbüchse verlaufen und

,, durch die der ölnebel hindurchtreten kann. Auf der

* Büchse scheidet sich ein Teil des ölnebels unter Bildung

j eines feinen ölfilmes aus, der die Führungsbüchse trägt.

Des weiteren tritt der ölnebel aus den Kanäle'- über radial verlaufende Durchlässe in eine Ringkammer, die unmittelbar an ein etwa mittig angeordnetes Lager angrenzt. Aus dieser Ringkammer tritt der Ölnebel in das Lager.

Ein weiterer Teil des ölnebels wird durch einen Längskanal bis zu einem radialen Durchlaß an der Stirnseite des Arbeitsgerätes geführt und tritt dort in eine Ringkammer. Aus dieser Ringkammer tritt der jo Ölnebel in das zweite Lager des Arbeitsgerätes.

Auf der den Ringkammern abgewandten Seite der Lager befinden sich Querkanäle, die in dem Kühlluftableitungskanal münden. Die durch diesen Kanal abströmende Kühlluft soll nach der Beschreibung des älteren Rechtes, was nicht Stand der Technik ist, an den Mündungen der Querkanäle eine Saugwirkung erzeugen, die den ölnebel von der betreffenden Seite der Lager absaugen soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem hohen Abscheidungsgrad des Ölnebels und bei einer Vermeidung einer Überschmierung der Schmierstelle das Lager durch Kühlung auf einer günstigen Temperatur zu halten.

Die Erfindung besteht in den Maßnahmen des kennzeichnenden Teils des Hauptanspi jchs. Bei dem erfindungsgemäßen Lager wird das Druckgefälle an der Schmierstelle vergrößert. Dadurch wird eine erhebliche Geschwindigkeit des ölnebels an der entscheidenden Stelle erzeugt, wodurch der Abscheidungsgrad erhöht wird und nahezu eine vollständige Abscheidung des im ölnebel enthal'enen Schmierstoffes erzielt wird. Weiterhin wird infolge der Steigerung des adiabatischen Druckgefälles im Lager diesem bzw. der Schmierstelle Wärme entzogen, so daß das Lager auf eine bestimmte Temperatur gehalten werden kann. Schließlich wird verhindert, daß ölnebel durch die Spalten des Lagers in andere Räume oder nach außen übertritt. Vielmehr wird durch diese Spalte, wenn diese beispielsweise in die Atmosphäre führt. Luft von außen an die Lagerstelle angesaugt. Durch den Unterdruck wird das Öl zwangsweise aus dem Raum hinter der Schmierstelle abgesaugt. Man kann auf diese Weise die Schmierstoffmenge an der Schmierstelle auf ein Minimum senken und damit auch die überflüssige Walkarbeit und eine 6i damit verbundene mögliche Temperaturerhöhung vermeiden.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann an der der ölzuführung abgekehrten Seite des Lagers eine den Unterdruck selbsttätig fortlaufend messende Kontroll- und Steuervorrichtung angeschlossen sein. Damit läßt sich die Schmierung genau auf die gewünschten Verhältnisse einstellen. Das heißt, die Ölnebelzuführung einregulieren etc.

In ähnlicher Weise kann das Lager mit einer die Temperatur selbsttätig fortlaufend messenden KontroII- und Steuereinrichtung versehen sein, die den Druckabfall im Lager derart steuert, daß das Lager eine einstellbare konstante Temperatur hält

Einzelheiten der Erfindung sind anhand der Zeichnung schematisch dargestellt, die eine ölnebelschmierung eines Lagers im Schnitt zeigt

Eine Welie 1 ist in einem Gehäuse 2 über ein Lager 3 gelagert, das im Ausführungsbeispiel als Rillenkugellager ausgebildet ist Anstelle eines Lagers kann auch eine andere Schmieranordnung, wie eine Kettenschmieru g od. dgl. treten.

Der Außenring Za des Lagers 3 ist eisrnal durch den Gehäusebund 2a und zum andern durch den Lagerdekkel 4 festgehalten, der durch ein Befestigungsmittel 5 mit dem Gehäuse 2 verbunden ist

Andererseits ist der Innenring 3b des Lagers 3 zwischen dem Wellenbund 16 und dem Deckel 6 mittels des Befestigungsmittels 7 axial festgelegt

Durch die Düse 11 wird ölnebel 12 an das Rillenkugellager 3 über eine nicht dargestellte Rohrleitung zugeführt; im Lagerraum 8 vor dem Lager herrscht in bezug auf die umgebende Atmosphäre ein Überdruck.

Der auf der anderen Seite des Lagers liegende Lagerraum 9 ist an seinem unteren Teil über eine Ablaufbohrung 13 mit einer Querbohrung 14 verbunden. Durch diese wird ein Treibmittel, z. B. Druckluft 15 gedrückt. Die Querbohrung 14 hat einen geringeren Durchmesser als die vor- bzw. nachgeschalteten Leitungsteile der Druckluftzuführung, so daß e-ne Injektorwirkung erzeugt wird. In der Ablaufbohrung 13 entsteht ein Unterdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre, der sich bis in den Lagerraum 9 fortsetzt. Dadurch wird das Druckgefälle zwischen den Lagerräumen 8 und 9 gesteigert. Die Expansionsarbeit der im Ölnebel 12 enthaltenen Luft wird vergrößert. Die Expansion findet praktisch im Bereich dej Lagern 3 statt. Das Öl des ölnebels wird praktisch vollständig im Lager 3 abgeschieden. Durch den Druckabfall wird das Lager gekühlt.

Der Ölnebel bzw. Luftdurchtritt durch den Gehäusespalt 2b ist abhängig von dem Druck im Lagerraum 9 sowie den das Lager umgebenden Druck. Da im Ausführungsbeispiel von einem Lager ausgegangen wird, das in atmosphärischer Luft aufgestellt ist und da weiterhin im Lagerraum 9 ein Unierdruck herrscht, kann bestenfalls Außenluft durch den Spalt 2?? in den Lagerraum 9 treten.

Der Überdruck in dem Lagerraum 8 läßt sich in nicht dargestellter Weise durch den Druckluftanschluß 17 einstellen

Bei dem dargestellten Lager wird ein hoher ÖUAbscheidungsgrad im Lager 3 erreicht. An den Lagerstellen ist nur die unbedingt notwendige Ölmenge erforderlich. Überflüssiges öl fließt sofort durch die Bohrung 13 ab. Ölnebel oder ölhaltige Luft können nicht durch den Spalt 2b nacl.45ußen treten. Das Lager wird durch den Druckabfall in seinem Bereich gekühlt.

Hierzu 1 BIaIt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. ölnebelschmierung für Lager, bei der Ölnebel durch eine im Bereich des Lagers angeordnete ölnebeldüse zugeführt wird, wobei an der der ölnebelzuführung abgekehrten Seite des Lagers eine Ablaufbohrung angeschlossen ist, die in eine Bohrung einer Druckluftleitung mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrung (14) geringer ist als der Durchmesser der vor- bzw. nachgeschalteten Leitungsteile der Druckluftführung und daß am Lager (3) zusätzlich zur Ölnebeldüse (11) eine Druckluftzuführung (17) angeschlossen ist, so daß in der Ablaufbohrung (13) durch Injektorwirkung ein Unterdruck erzeugt wird unJ der Druckabfall zwischen dem Druck des zugeführten ölnebels und der Druckluft einerseits und dem erzeugten Unterdruck andererseits im Lager (3) erfolgt.

2. ölnebelsrhmierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß an der der ölzuführung abgekehrten Seite des Lagers (3) eine den unterdruck selbsttätig forifaufend messende Kontroll- und Steuervorrichtung angeschlossen ist.

3. Ölnebelschmierung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager mit einer die Temperatur selbsttätig fortlaufend messenden Kontroll- und Steuereinrichtung versehen ist, die den Druckabfall im Lager (3) derart steuert, daß das Lager (3) eine einstellbare, konstante Temperatur besitzt.