DE2334186C3

DE2334186C3 - Vorrichtung zur selbsttätigen Schmierung eines Lagers

Info

Publication number: DE2334186C3
Application number: DE19732334186
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.-Ing. Auer; Gerhard Ing.(Grad.) Nieder
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1973-07-05
Filing date: 1973-07-05
Publication date: 1980-11-20
Also published as: DE2334186A1; DE2334186B2; FR2236111A1; FR2236111B3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Schmierung eines Lagers gemäß Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der FR-PS 29 992 bekannt, enthaltend ein innerhalb einer Hohlwelle angeordnetes Reservoir für Schmiermittel. Das genannte Reservoir wird in axialer Richtung jeweils durch scheibenförmige Körper aus porösem Material abgeschlossen, über deren Oberflächen das Schmiermittel bei Drehung der Hohlwelle infolge der Zentrifugalkraft Schmiermittel zu den Lagern förderbar ist. Hierbei ist in jedem der Körper eine vom Reservoir ausgehende Bohrung vorgesehen, durch welche ein Unterdruck im Reservoir vermieden werden soll. Da die Körper unmittelbar an das Reservoir angrenzen, sind diese praktisch vollständig mit Schmiermittel gefüllt, so daß von Beginn der Laufzeit an Schmiermittel zu den Lagern gefördert wird. Es hat sich herausgestellt, daß eine mit Beginn der Laufzeit eines Lagers einsetzende Förderung von Schmiermittel nicht unerhebliche

Schwierigkeiten hervorrufen kann. Genannt seien hier insbesondere Schwungräder, welche in der Raumfahrttechnik zur Stabilisierung von Raumfahrzeugen oder Satelliten eingesetzt werden. Bei derartigen Schwungrädern wird Energie hauptsächlich in den Lagern zwischen den drehenden und feststehenden feilen verbraucht, so daß Reibungsverluste durch eine zu große Schmiermittelmengs in den Lagern vermieden werden muß. Die Lager können zwar bei der Herstellung zunächst mit einer minimalen Schmiermittelmenge gefüllt werden, so daß nach dem Start des Raumfahrzeugs und mit Beginn der Laufzeit eine ausreichende Schmierung gewährleistet wird. Eine gleichzeitig einsetzende Schmiermittelförderung hätte jedoch zur Folge, daß nunmehr zuviel Schmiermittel in den Lagern vorhanden ist.

Aus der GB-PS 5 20 496 ist eine Vorrichtung bekannt, betreffend eine Ölumlaufschmierung für eine schnelldrehende und zumindest näherungsweise vertikal ausgerichtete Welle. Die Welle ist mit Axial- und Radialbohrungen versehen, durch welche bei Drehung infolge der Zentrifugalkraft Schmiermittel aus einem unterhalb angeordneten Reservoir zu den Lagern gefördert wird. Darüber hinaus sind zwischen den Aur-trittsöffnungen der Radialbohrungen und den Lagern Filter bzw. Drosselstellen für das im wesentlichen vertikal nach unten abfließende Schmiermittel vorhanden. Hierbei erfolgt die Schmiermittelförderung ab Beginn der Laufzeit und die Drossclwirkung setzt bereits einen Schmiermiuelfluß voraus.

F.s ist ferner aus dem DE-GM 17 60 065 ein .selbstschmierendes Sinterlager bekannt, bei welchem ein zylindrischer Sinterkörper auf einer drehbaren Welle angeordnet ist. Die Welle enthält eine Axialbohrung sowie Radialbohrungcn bzw. Zuführkanäle, durch welche Schmiermittel zum Sinterkörper und somit in einen Lagerspalt infolge der Zentrifugalkraft gefördert wird. Der Sinterkörper muß bereits zu Beginn der Laufzeit mit .Schmiermittel gesättigt sein, da andercnfalls eine Beschädigung der Lagcrflächen infolge Schmierrniitelmangels zu befürchten ist.

Aus dem DE-GM 19 26 519 ist ein Wälzlager bekannt, bei welchem innerhalb einer feststehenden Laufbuchse ein poröser mit Schmiermittel getränkter Körper angeordnet ist. Der zylindrische Körper umgibt mit einem geringen Luftspalt die Welle, so daß bei Drehung derselben aus dem Körper Schmiermiuel herausgerissen und zu den Lagerflächen gefördert wird. Die Schmiermittelförderung setzt somit mit Beginn der Laufzeit ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Palentanspruch I angegebenen Gattung derart weiterzubilden, daß mit geringem Aufwand eine sich den unterschiedlichen Bctriebsverhällnissen des Lagers anpassende, unnötige Schmierstoffreibung vermeidende Schmierung mit Langzeilwirkung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des ersten Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung zeichnet sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aus und ermöglicht, da der poröse Körper zu Beginn der Laufzeit nur teilweise mit Schmiermittel angefüllt ist, eine zeitverzögerte Förderung von Schmiermittel an das Lager. Mittels der zwischen Reservoir und porösem Körper angeordneten Hülse, welche eine als Drosselstelle wirkende Bohrung enthält, wird gewährleistet, daß im Stillstand ein Schmiermittelfluß vom Reservoir zum Körper unter-

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bunden wird. Erst nach Einsetzen der Zentrifugalkraft kann durch die Drosselstelle Schmiermittel fließen, so daß erst nach einer Zeitverzögerung bis zur Sättigung des Körpers mit Schmiermittel dieses an das Lager abgegeben wird. Hierbei ist die Zeitverzögerung insbesondere durch den Querschnitt der Drosselstelle beeinflußbar, wobei eine Zeitvcizögerung in der Größenordnung von einem Jahr ohne weiteres erreichbar ist. in einer bevorzugten Ausführungsform sind der poröse Körper sowie die Hülse koaxial innerhalb einer Abstandsbülse angeordnet, welche in axialer Richtung zwischen den Außenringen von zwei Radial-Wälzlagern vorgesehen isL Somit werden beide Wälzlager über die gleiche Vorrichtung mit Schmiermittel versorgt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die

Zwei Kugellageraußenringe 1 und 2 sind über eine Abslandshülse 3 miteinander verbunden und dienen beispielsweise zur radialen Abstützung eines um die Drehachse 4 drehbaren Rotors (nicht dargestellt) gegenüber dem feststehenden Stator eines Schwungrades (nicht dargestellt). Innerhalb der Abstandshülse 3 ist ein Kohlzylindrischer Körper 5 vorgesehen, welcher eine derartige innere Struktur aufweist, daß erst bei drehendem Rotor ein Schmiermitteldurchsatz ermöglicht wird. Die kreisringförmigen Stirnflächen 6, 7 des genannten Körpers 5 reichen frei an den Lagerspalt der genannten Kugellager heran. Koaxial zu dem Körper 5 sind zwei weitere Hülsen 8 und 9 vorgesehen, wobei die äußere Hülse 8 eine sich im wesentlichen über die gesamte axiale Länge erstreckende Innennut 10 ■5 aufweist In der somit zwischen Hülsen S und 9 liegenden Kammer befindet sich Schmiermittel 11. Die Hülse 8 enthält weiterhin über den Umfang gleichmäßig verteilte radiale Bohrungen 12, welche die Kammer mit dem genannten Körper 5 verbinden. Anstelle der

Hi Bohrungen 12 können als Drosselstel'en beispielsweise auch Filter vorgesehen sein.

Bei stillstehendem Rotor kann aus den bereits genannten Gründen kein Schmiermittel in die Lager gelangen. Die in den wirksamen Übertrittsquerschnitt

i"> der Bohrungen f2 wirkende Kapillarkraft verhindert, daß Schmiermittel aus der Innennut 10 in den Körper 5 gelangt. Dreht sich hingegen die Schmiervorrichtung um die Drehachse 4, so wird infolge der wirksamen Zentrifugalkräfte Schmiermittel aus der Innennut 10

-¹Ii durch die als Drosselstellen wirksamen Bohrungen 12 in den Körper 5 gepreßt. Damit kommt innerhalb des genannten Körpers eine Schmiermittelströmurig zustande. Je nach vorherigen Sättigungsgrad des Körpers 5 mit Schmiermittel wird eine kürzere oder längere Zeit

>^r> verstreichen bis Schmiermittel über die Stirnflächen 6 bzw. 7 zu den Lagern austreten kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Schmierung eines Lagers, an dem innerhalb eines drehbaren Teiles ein Reservoir für Schmiermittel vorgesehen ist, femer ein mit dem Reservoir in Verbindung stehender Körper aus einem porösen, kapillar wirksamen Material, der eine an das Lager angrenzende Oberfläche aufweist, derart, daß bei Drehung des Teiles auf Grund der Zentrifugalkraft Schmiermittel aus dem Reservoir über den Körper zum Lager förderbar ist, wobei wenigstens eine Bohrung vom Reservoir ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Reservoir (10) und dem porösen Körper (5) eine im wesentlichen zylindrische Hülse (8) vorgesehen ist, wobei der Körper (5) die Hülse (8) umgibt, daß der Körper (5) zu Beginn der Laufzeit nur teilweise mit Schmiermittel (11) angefüllt ist, daß in der Hülse (8) die im wesentlichen radial gerichtete Bohrung (12) als Drosselstelle derart ausgebildet ist, daß erst nach Einsetzen der Zentrifugalkraft Schmiermittel vom Reservoir (10) zum Körper (5) gelangt, welcher somit erst nach einer Zeitverzögerung bis zu seiner Sättigung mit Schmiermittel dieses an das Lager (1,2) abgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir (10) durch eine ringförmige Innennut in der zylindrischen Hülse (8) und durch eine koaxiale innere Hülse (9) gebildet ist und daß der Körper (5) als 1 lohlzylinder ausgebildet ist und die Hülse (8) umgibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (5) und die Hülsen (8, 9) koaxial innerhalb einer Abstandshülsc (3) angeordnet sind, welche in axialer Richtung zwischen den Außenringen (1, 2) von zwei Radial-Wälzlagern vorgesehen ist, und daß die beiden Stirnflächen (6,7) des Körpers (5) gegenüber dem l.agcrspalt der genannten Wälzlager angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir (10), die Hülse (8) sowie der Körper (5) auf dem Rotor eines Stabilisierungsschwungrades angeordnet sind.