DE2325624A1

DE2325624A1 - Vorrichtung fuer die zufuhr dosierter mengen von medien zum schmieren und kuehlen rotierender gleitflaechen

Info

Publication number: DE2325624A1
Application number: DE2325624A
Authority: DE
Inventors: Erich Rosenthal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-08-28
Filing date: 1973-05-21
Publication date: 1974-12-12
Also published as: JPS4985463A; US3923125A

Description

Vorrichtung für die Zufuhr dosierter Mengen von Medien zum Schmieren und Kühlen rotierender Gleitflächen

Zusatzanmeldung zu P 22 42 229.3 "Verteilerring für die Zuführung dosierter Mengen von flüssigen Medien zu rotierenden GrIe itf lachen

In der Anmeldung P 22 42 229.3 ist. ein Verteilerring zum Zuführen von flüssigen Medien zu rotierenden GIeitflachen dargestellt, bei dem ein auf einer sich drehenden Spindel angeordnetes Förderrad mit Schaufelräumen und Ausflußbohrungen aus den Schaufelräumen fest eingespannt ist. An die Ausflußbohrungen werden Rohrleitungen angeschlossen, die auf der Außenfläche der Spindel nach den Gleitflächen hin verlegt sind. Um das rotierende Förderrad ist ein nicht rotierender Außenring angeordnet mit einer Zuflußbohrung, durch die die Medien in die Schaufelräume fließen.

Dieser Verteilerring hat verschiedene Nachteile, unter anderen: Das Einfräsen der sich über den ganzen Umfang des Schaufelrades angeordneten Schaufeln, die durch Stege voneinander getrennt sind, in einen Radkörper aus einem Stahl hoher Festigkeit ist teuer.

Bei der Rotation des Förderrades unterbrechen die Stege zwischen den einzelnen Schaufeln die laufend stattfindende Zufuhr der Medien, so daß in der am Außenring angeschlossenen Zuflußrohrleitung Stauungen entstehen, die in der Rohrleitung große Druckerhöhungen bewirken· Beim Eintreten des nach einem Steg folgenden Schaufelraumes in den Bereich der Zuflußbohrung tritt das aufgestaute Medium mit einem überaus hohen Druck in den Schaufelraum ein, so daß starke Schläge, Stöße und Schwingungen entstehen, die sich bis an die Dichtringe hin auswirken, die das Abströmen der Medien nach außen verhindern sollen, und diese in kurzer Zeit zerstören.

Bei den durch die heutige Hochleistungstechnik entstehenden hohen Belastungen sind für die Schmierung und Kühlung der Gleitflächen große Mengen an Medien erforderlich» Werden von einem Förderrad acht Schmierstellen versorgt und macht die Spindel 120 Umdrehungen in der Minute, so steht für die Versorgung einer Schmierstelle eine Zuflußzeit aus einem Schaufelraum bei Berück-

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siohtigung der Irennstege von 0,05 Sekunden zur Verfügung, Diese Zeit ist zu gering, wenn die Zuflußgeschwindigkeiten und Zuflußdrücke der Medien in technisch vertretbaren Grenzen gehalten werden sollen, um eine ausreichende Lebensdauer des Verteilerringes zu gewährleisten·

Die nachstehend beschriebene Erfindung beseitigt die vorher erwähnten Nachteile: Der früher als Förderrad ausgebildete und mit der Spindel drehende Innenring erhält keine Schaufelräume mehr, sondern dafür in der Mitte einen Bund. Die Oberfläche des Bundes dient als Lauffläche für die schwimmende Lagerung des Außenringes auf der Spindel, Welle oder einem anderen Triebwerkselement. Die Seitenflächen des Bundes dienen zur Führung des Außenringes und zur Aufnahme axialer Kräfte₀

In der Oberfläche des Bundes sind vertikale Bohrungen angebracht, die zusammen mit horizontalen Bohrungen im Innenring und daran angeschlossene Rohrleitungen den Abfluß der Medien zu den Gleitflächen übernehmen.

Der Außenring aus Werkstoffen mit guten Gleiteigenschaften erhält in der Mitte eine Zuflußbohrung für die unter Druck von außen zugeführten Medien und in der inneren Lauffläche gegenüber dem Innenring eine von der Zuflußbohrung nach beiden Seiten ausgehende Längsnut. Durch die Längsnut fließen bei der Drehung des Innenringes die Medien zu den Abflußbohrungen im Bund des Innenringes und weiter zu den Gleitflächen durch angeschlossene Rohrleitungen. Die Länge der Längsnut ist so bemessen, daß sie um ein geringes Maß größer ist als der Abstand der Abflußbohrungen. Dadurch wird erreicht, daß während der fast ganzen Zuflußzeit von 0,063 Sekunden nur jeweils eine Abflußbohrung allein von der Längsnut gespeist wird. Jedoch ganz kurz bevor durch die Drehung die Abflußbohrung den Bereich der Längsnut verläßt, ist bereits die nächste Abflußbohrung mit der Längsnut in Verbindung, so daß der Medienzufluß nicht gestört wird und keines tauungen, Schläge und Stöße entstehen.

Nach den Belastungen der Gleitflächen wird die erforderliche Menge an Medien, die zugeführt werden muß, errechnet» Im allgemeinen werden in einer Vorrichtung acht Zuflußbohrungen für die Versorgung von acht Schmierstellen der Gleitflächen vorgesehen. Sollen mehr Schmierstellen versorgt werden oder handelt es sich

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ORIGINAL IMSPECTED

um hochbelas-fcete Spindeln, so daß mit der in der Länge "begrenzten Längsnut aus zeitlichen Gründen die erforderliche Menge an Medien für jede Schmierstelle nicht zugeführt werden kann, dann werden zwei meistens um 180 ° versetzte Längsnuten mit je einer Zuflußbohrung vorgesehen oder die Längsnut wird über den ganzen Umfang der Lauffläche geführt.

Mit zwei Längsnuten und zwei Zuflußbohrungen kann die zugeführte Menge an Medien unter Beibehaltung gleicher Abmessungen der Vorrichtung auf das Doppelte, bei umlaufender Längsnut und einer entsprechenden Anzahl von Zuflußbohrungen auf das Achtfache erhöht werden.

Bei zwei Längsnuten wird praktisch zur gleichen Zeit jeweils nur eine Schmierstelle allein von einer Längenut gespeist. Bei umlaufender Längsnut werden alle Schmierstellen gleichzeitig gespeist. Die Dosierung erfolgt hierbei durch in die Abflußbohrungen eingebaute Blenden, Düsen oder gleichwertige Dosierungselemente·

In Sonderfällen, vor allem bei Neubauten oder Ersatzteilen, besteht die Möglichkeit; den Bund auf der Spindel anzuordnen. Hierbei entfällt der Innenring, so daß der Außenring direkt auf der Spindel gelagert wird. Die Abflußbohrungen für die Medien verlaufen in diesen fällen innerhalb der Spindeln und sind dadurch gegen Beschädigungen von außen her geschützt.

Alle Hinge und Dichtungen der Vorrichtung sind im allgemeinen geteilt. Dadurch ist es möglich, die äußeren Abmessungen der Vorrichtung nach dem kleineren Spindeldurohmesser auszulegen gegenüber dem größeren Durchmesser des Gelenkkopfes und schadhafte Teile auszuwechseln, ohne die Spindel auszubauen. In einigen Fällen ermöglicht die Bauart der Spindeln und der Umbauteile die Verwendung ungeteilter Vorrichtungen, wodurch große Fertigungsvereinfachungenerzielt werden.

Die Außenringe werden für normale Belastungsfälle aus Werkstoffen mit guten Gleiteigensohaften gefertigt und laufen direkt zusammen mit den Bunden des Innenringes· Für große und hochbelastete Spindeln ist es vorteilhaft, für die Lauf- und Führungsflächen der Außenringe Einsatzringe aus hochwertigen Gleitwerkstoffen als Verschleißteile vorzusehen, während der übrige Teil

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der Außenringe aus Werkstoffen höherer Festigkeit gefertigt wird· Bei zu hohem eingetretenen Verschleiß werden die Einsatzringe durch neue ausgewechselt, während der eigentliche Außenring erhalten bleibt· Außenringe ohne Einsatzringe müssen durch neue im falle zu großen Verschleißes ersetzt werden.

Hinter den seitlichen Führungen des Außen- oder des Einsatzringes sind Dichtungen eingebaut, die das Abströmen der Medien nach außen verhindern sollen· Die Art der Dichtungen wird für den jeweils vorliegenden Anwendungsfall dem auftretenden Druck, der herrschenden Temperatur, der Art des verwendeten Mediums und der vorliegenden Gleitgesehwindigkeit angepaßt. Nötigenfalls werden die Dichtungen gekühlt· Es werden Paokungs- und Lippenringe üblicher Bauart verwendet. Auch Dichtungsringe aus Kunst- oder gleichwertigen Werkstoffen werden eingesetzt, die durch den Druck der abzudichtenden Medien gegen s!brecht zur Spindelachse stehende Dichtflächen in Form von Ausdrehungen oder Vorsprüngen im Innenring oder in der Spindel gepreßt werden. Das hat den Vorteil, daß der an der Dichtfläche entstehende Verschleiß laufend ausgeglichen wird, weil der Druck der Medien ein laufendes Nachrücken des Dichtringes gegen die Dichtfläche bewirkt·

Die geteilten Dichtringe können an den Teilungsflächen geklebt oder durch andere Verfahren dicht miteinander verbunden werden. Zur Verbesserung der Abdichtung können an jeder Seite der Vorrichtung mehrere Dichtungen hintereinander angeordnet werden· Um bei hochbelasteten Spindeln mit hoher Drehzahl Stauungen in der Medienzufuhr und damit Schläge und Stöße zu vermeiden, können als zusätzliche Sicherheit in den Zuflußleitungen noch Druckflaschen mit Stickstoffüllungen eingebaut werden.

Abbildung 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt in Richtung der Spindelachse durch die Vorrichtung· Mit der sich drehenden Spindel 1 ist der Innenring 2 mit dem Bund 3 und den Abflußbohrungen 4 fest verbunden. Im stehenden Außenring 5 ist der Einsatzring 6 fest eingebracht. Duroh die Zuflußbohrung 7 und die Längsnut 8 im stehenden Außenring 5 erfolgt bei der Drehung der Spindel 1 die Dosierung der Medien zu den einzelnen Gleitflachen durch die zeitliche Dauer, in der die Abflußbohrung 4 mit der Längsnut 8 in Verbindung steht· Zu beiden

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Seiten des Einsatzringes 6 sind die Dichtungen 9 eingebaut, im vorliegenden Falle Kunststoffringe, die durch den abzudichtenden Mediendruck an die Diohtkanten 10 gepreßt werden· Der Ring 11 dient zum Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern· Die eingezeichneten Pfeil© zeigen den Weg der Medien beim Durchfluß an«

Abbildung 2 zeigt in sehematisoher Darstellung einen Schnitt in radialer Richtung durch die Vorrichtung.

Mit der sich drehenden Spindel 1 ist der Innenring 2 mit dem Bund 3 und den Abflußbohrungen 4 fest verbunden. Im stehenden Außenring 5 mit der Zuflußbohrung 7 ist der Einsatzring 6 mit der Längsnut 8 fest eingesetzt« Die Abflußbohrungen 4 stehen mit der Längsnut 8 in Verbindung und sind zu dem Zeitpunkt dargestellt, in dem bei rechtsdrehender Spindel die von der Zuflußbohrung 7 aus gesehen rechte Abflußbohrung 4 im Begriff steht, aus dem Bereich der Längsnut 8 auszutreten, während die linke Ausflußbohrung 4 bereits in den Bereich der Längsnut 8 eingetreten ist. Für einen kurzen Augenblick stehen dadurch zwei Abflußbohrungen 4 mit der Längsnut 8 in Verbindung. Damit bleibt der laufende Zufluß der Medien ungestört bestehen und es treten keine Stauungen auf, die Druckerhöhungen und damit betriebliche Schläge und Stöße hervorrufen.

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Claims

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Drücket

Vorrichtung für die Zufuhr dosierter Mengen von Medien zum Schmieren und Kühlen rotierender ^leitflächen dadurch gekennzeichnet, daß auf der rotierenden Spindel, Welle oder einem anderen !Triebwerkselement ein Innenring befestigt ist, der einen Bund hat, von dessen Oberfläche aus mehrere Bohrungen in den Hing eingearbeitet sind»
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1_O) dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenring ein sich nicht drehender Außenring gelagert ist, der eine Zuflußbohrung von außen her und in der Innenfläche beiderseits der Zuflußbohrung eine Längsnut hat.
3·) Vorrichtung nach Anspruch 1.) dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenring ein sich nicht drehender Außenring gelagert ist, der zwei gegenseitig versetzte Zuflußbohrungen von außen her und in der Innenfläche beiderseits der Zuflußbohrungen je eine Längenut hat»
4·) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1·) bis 3.) dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Längsnuten im Außenring größer ist als der Abstand der Bohrungen in der Oberfläche des Bundes des Innenringes·
5·) Vorrichtung nach Anspruch 1„) dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenring ein sich nicht drehender Außenring gelagert ist, der mehrere Zuflußbohrungen von außen her und in der Innenfläche eine durchlaufende Längsnut hat·
6.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1·) bis 5·) dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Spindel, Welle oder einem anderen Triebwerkselement, die mit einem Bund und Bohrungen im Bund und in der Spindel, Welle oder im anderen Triebwerksteil versehen sind, ein sich nicht drehender Außenring mit einer oder mehreren Zuflußbohrungen von außen her und Längsnuten in der Innenfläche gelagert ist·

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