DE2442604C2

DE2442604C2 - Einrichtung zum Schmieren der Sitzflächen von Lagerungen

Info

Publication number: DE2442604C2
Application number: DE2442604A
Authority: DE
Inventors: Walter 8720 Schweinfurt Küfner
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1974-09-05
Filing date: 1974-09-05
Publication date: 1982-12-09
Also published as: FR2284068A1; FR2284068B1; IT1059892B; DE2442604A1

Description

Merkmal vor, daß zur Bildung von Durchtrittsöffnungen für das Schmiermittel im Endabschnitt des rohrförmigen Vorsprungs und/oder im ringförmigen Ansatz des Kolbens im wesentlichen radial verlaufende Bohrungen vorgesehen sind oder daß zwischen der Zuführeinrichtung und dem Kolben ein den Durchtritt des Schmiermittels ermöglichender Abstandshalter vorgesehen ist. Es ist auch möglich, daß durch ein in der Bohrung des rohrförmigen Vorsprungs diametral angeordnetes Blech, das am Kolben direkt oder über das ι ο Lager anlieft, eine Durchtrittsöffnung für das Schmiermittel geschaffen wird.

Das Schmiermittel gelangt über die radial verlaufenden Zuführkanäle zur Lagersitzfläche. Die Zuführkanäle, die im Stillstand durch Kugelventile verschlossen sind, öffnen sich nur, wenn die unter der Fliehkraft abhebenden Ventilkugel die Zuführöffnungen freigeben, und weitere Merkmale bestehen darin, daß die radialen Zuführkanäle im Zapfen durch Ventilnippel verschlossen sind und daß die Zuführöffnung durch Kugelventile mit Federvorspannjng, bei denen die Federvorspannung geringer als die im Betriebszustand auftretende Fliehkraft der Ventilkugel ist, versperrt sind. Die Schmiermittelzuführung zur Lagersitzstelle soll im Zusammenwirken mit der sich unter der Fliehkraft abhebenden Ventilkugel so erfolgen, daß der Druckanschluß der Schmiermittelzuführung über eine Anschlußkupplung erfolgt und daß der Zuführdruck des Schmiermittels nicht die im Betriebszustand auftretende Fliehkraft der durch Federmittel vorgespannten Ventil- ϊο kugel im Ventilnippel übersteigt," d. h. mit anderen Worten, daß im ruhenden Betriebszustand die Kraft der Schrauben-Druckfeder, die die Ventilkugel gegen die öffnung des Zuführkanals drückt und schließt, größer ist als der Zuführdruck des Schmiermittels.

Schließlich wird das Leerlaufen der Schmiermittelkammer erfindungsgemäß dadurch wirksam verhindert, daß der Schmiermittelvorrat, im Zusammenwirken mit der Einrichtung in der Schmiermittelkammer einerseits und andererseits mit den unter Federvorspannung stehenden Ventilkugeln, die in ruhender Stellung automatisch die Zuführkanäle sperren, in der Schmiermittelkammer bei Ausbau der Stützwalze, Welle oder dgl. und bei abgezogener Lagerung verbleibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Schnitt durch eine Lagerung einer Stützwalze mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Schmieren der Lagersitzflächen, F i g. 2 einen vergrößerten Auschnitt aus F i g. 1,

F i g. 3 den Ausschnitt nach F i g. 2 jedoch bei ausgebauter Walze und abgezogener Lagerung und

Fig.4 einen Querschnitt durch die Austrittsöffnung auf der Zapfensitzfläche mit eingebautem Ventilnippel.

Zur drehbaren Lagerung einer Stützwalze 1 dient ein auf dem Zapfen 2 angeordnetes vierreihiges Kegelrollenlager 5, das in einem nicht gezeigtem Lagergehäuse sitzt. Die beiden Innenringe 6 des vierreihigen Kegelrollenlagers 5, die in der Bohrung mit Spiralrillen 7 °o versehen sind, sind mit losem Sitz auf der Zapfensitzfläche 3 angeordnet. Auf der Zapfensitzfläche 3 sind Hohlräume 8 vorgesehen, denen im Betrieb ständig Schmiermittel für die Schiebcsitzfläche der beiden Innenringe 6 der Zapfenlagerung zugeführt werden soll. ^h"' Im Zentrum des Zapfens 2 der Stützwalze 1 ist von der Stirnfläche 4 ausgehend eine mehrstufige Schmiermittelkammer 9, 10 und 11 angeordnet. Die Schmiermittelkammerabschnitte 9 und 10 sind mit radialen Zuführkanäle 12 versehen, die die Verbindung zwischen den Hohlräumen 8 auf der Zapfensitzfläche 3 und der mehrstufigen Schmiermittelkammer 9, 10 und 11 herstellen. In den Ausnehmung in 13, die in der Zapfensitzfläche 3 eingearbeitet sind und die auch die Hohlräume 8 bilden, sind Ventilnippel 14 eingesetzt, deren Aufgabe es ist, die Zuführkanäle 12 zu verschließen.

Die F i g. 2 veranschaulicht die in der Schmiermittelkammer 11 angeordnete Zuführeinrichtung 15 und Sperrvorrichtung 16. In die Bohrung der Schmiermittelkammer 11 ist eine Dichtungsanordnung 17, die z. B. aus drei hintereinander angeordneten Manschettendichtungen besteht, eingeschoben. Ein Federring 18, der in einer Ringnut 19 in der Bohrung der Schmiermittelkammer 11 angeordnet ist, dient der Dichtungsanordnung 17 als Anschlag. Durch einen Deckel 20, der in einer Ausnehmung in der Zapfenstirnfläche 4 eingesetzt und mittels Gewindeschrauben 21 befestigt ist, ist die Dichtungsanordnung 17 betriebssicher eingebaut. Die Zuführeinrichtung 15, die mit dem Deckel 22 des nicht dargestellten Lagergehäuse durch Schweißen oder dgl. verbunden ist, besteht aus dem Rohrstück 23, dem konischen Blech 24, das mittels Schweißen oder dgl. mit dem Rohrstück 23 verbunden ist, und der Abschlußscheibe 25, die eine Gewindebohrung 26 aufweist und die ebenfalls in der Bohrung des Rohrstückes 23 eingeschweißt ist. Im eingebauten Zustand dichtet hierbei die Dichtungsanordnung 17 über das Rohrstück 23 im Deckel 22 die Schmiermittelkammer 9, 10 und 11 nach außen hin zum Lagerraum 27 ab. Die Zuführeinrichtung 15 und die Sperrvorrichtung 16 wirken im eingebauten Zustand zusammen. Die Sperrvorrichtung 16 besteht aus der Schrauben-Druckfeder 28, dem Kolben 29 und dem Wälzlager 30. Der Kolben 29 ist axial gleitend in der Bohrung der Schmiermittelkammer 11 angeordnet und durch die zugeordnete Schrauben-Druckfeder 28 in Richtung der Zuführeinrichtung 15 vorgespannt. Für den Durchtritt des Schmiermittels ist der Kolben 29 auf dem Teilkreis mit mehreren gleichmäßig verteilten axialen Bohrungen 31 oder mit am Umfang eingearbeiteten Nuten oder dgl. versehen. Weiterhin weist der Kolben 29 einen axial vorspringenden ringförmigen Ansatz 32 auf. In der Bohrung des ringförmigen Ansatzes 32 ist zur Ermöglichung einer Relativbewegung zwischen der stillstehenden Zuführeinrichtung 15 und der mit dem Walzenzapfen rotierenden Sperrvorrichtung 16 ein Wälzlager 30 angeordnet. Für die Funktionsfähigkeit ist eine Ringscheibe 33 vorgesehen, die den Außenring des Wälzlagers 30 axial abstützt. Das konische Blech 24 der Zuführeinrichtung 15 greift in die Bohrung des Innenringes des Wälzlagers 30 der Sperrvorrichtung 16 ein. Zur Zuführung des Schmiermittels ist eine Anschlußkupplung 34, z. B. eine Schnellschlußkupplung oder dgl., vorgesehen, die in die Gewindebohrung 26 der Abschlußscheibe 25 eingeschraubt ist. Das Schmiermittel fließt somit von der Anschlußkupplung 25 durch die Zuführeinrichtung 15 in die Schniiermittelkammer 11, durch die Bohrungen 31 in den Kammerabschnitt 11a hindurch und gelangt so zu den Schmiermittelkammern 10 und 9.

In Γ^: i g. 3 ist die Einrichtung bei ausgebauter Walze und bei abgezogener Lagerung veranschaulicht. Hier ist der Deckel 22 mit der Zuführeinrichtung 15 entfernt. Unter der Einwirkung der Schrauben-Druckfeder 28 ist der Kolben 29 in axialer Richtung in der Bohrung der

Schmiermittelkammer 11 axial bis zur Anlage an der Dichtungsanordnung 17 verschoben. Hierbei greift der axiale ringförmige Ansatz 32 mit dem eingepreßten Wälzlager 30 in die Bohrung der Dichtungsanordnung 17 ein. Die axiale Gleitbewegung des Kolbens 29 wird durch das Anschlagen der radialen Kolbenringfläche 35 an der radialen Ringfläche des Federringes 18 begrenzt. Auf diese Weise wird der Kolben 29 als Sperrkolben tätig und verhindert den Rückfluß des Schmiermittelvorrates aus der Schmiermittelkammer 9, 10 und 11 durch die Bohrungen 31.

Die Fig.4, die zur besseren Veranschaulichung vergrößert dargestellt ist, zeigt einen in der Ausnehmung 13 auf der Zapfensitzfläche 3 eingesetzten Ventilnippel 14. Der Ventilnippel 14 ist hier vorzugsweise in die Ausnehmung 13 bis zum Bohrungsabsatz 36 eingepreßt und in der Länge so bemessen, daß sich der Hohlraum 8 auf der Zapfensitzfläche 3 bildet. Um ein Lockern des Ventilnippels 14 im Betriebszustand wirkungsvoll zu verhindern, kann hierbei die Bohrungswand 37 der Ausnehmung 13 des Hohlraumes 8 eine Eindrückung 38 in Pfeilrichtung 39 verformt werden. Der Ventilnippel 14 weist mehrere auf dem Teilkreis gleichmäßig verteilte Bohrungen 40 auf, wodurch vorteilhaft der Austrittsquerschnitt der Austrittsöffnung 41 für das Schmiermittel reduziert wird. Auf der Innenseite ist der Ventilnippel 14 im Zentrum mit einer Ausnehmung 42 versehen, die zur Aufnahme der Schrauben-Druckfeder 43 dient und die die Ventilkugel 44 gegen die Austrittsöffnung 41 des Zuführkanals 12 durch die Ventilkugel 44 verschlossen ist. Um eine sichere Verschlußmöglichkeit des Zuführkanals 12 durch das Kugelventil zu schaffen, ist der Absatz 45 zwischen der Austriiisöffnung 41 des Zuführkanals 12 und der Ausnehmung 46 trichterförmig gestaltet.

Um die mehrstufige Schmiermittelkammer 9, 10 und 11, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 veranschaulicht, mit Schmiermittel zu füllen, wird eine Ansehlußkupplung 34, vorzugsweise eine Schnellschlußkupplung, in die Gewindebohrung 26 der Zuführeinrichtung 15 eingeschraubt. Das Füllen kann in der Weise erfolgen, daß eine Schmiermittelpresse an die Ansehlußkupplung 34 angekoppelt und die entsprechend dosierte Menge Schmiermittel eingepreßt wird. Durch diesen Einpreßvorgang, der mit einem Einpreßdruck erfolgt, der die Kraft der vorgespannten Ventilkugel 44 im Ventilnippel ι 14 in der Zapfensitzfläche 3 übersteigt, werden die Kugelventile in den Ventilnippeln 14 geöffnet und wirken zunächst als Lüftungsventile, so daß die Luft aus der Schmiermittelkammer 9, 10 und 11 entweichen kann. Ist die dosierte Menge Schmiermittel eingepreßt,

ι» so versperren sich automatisch die Austrittsöffnungen 41 der Zuführkanäle 12 durch die vorgespannten Ventilkugeln 44.

Zum anderen kann das Füllen der Schmiermittelkammer 9, 10 und 11 mit Schmiermittel direkt bei

i) Inbetriebnahme der Stützwalze 1 erfolgen. Hierzu wird an der Ansehlußkupplung 34 eine Schmiermittelpumpe angeschlossen, die ständig Schmiermittel der Schmiermittelkammer 9, 10 und 11 zuführt, wobei der Zuführdruck des Schmiermittels die Druckkraft der

-'» mittels Schrauben-Druckfeder 43 vorgespannten Ventilkugel 44 nicht übersteigt, d. h. daß die mit Luft angefüllte Schmiermittelkammer 9, 10 und 11 nicht mit dem unter geringem Druck zugeführten Schmiermittel entlüftet wird. Vielmehr erfolgt die Entlüftung der

-' Kammer durch die Inbetriebnahme der Stützwalze 1, indem die von der rotierenden Stützwalze 1 herbeigeführte Fliehkraft die Ventilkugeln 44 in den Ventilnippeln 14 zurückdrückt und die Austrittsöffnungen 41 der Zuführkanäle 12 öffnet, so daß die Luft über die

J<> Spiralrillen 7 in der Bohrung der Innenringe 6 entweichen kann. Das unter geringere Druckkraft nachströmende Schmiermittel gelangt über die radialen Bohrungen zum Hohlraum 8 auf der Zapfensitzfläche 3. Das Schmiermittel fließt von der Ansehlußkupplung 34

y~> ausgehend, durch die Zuführeinrichtung 15 und die Sperrvorrichtung 16 hindurch in den Kammerabschnitt 11a zu den Schmiermittelkammern 10 und 9. Die Zuführkanäle 12 stellen die Verbindung zwischen den Schmiermittelkammern 10 und 9 und den Ventilnippel

"» 14 her und das Schmiermittel gelangt schließlich in die Hohlräume 8 auf der Zapfensitzfläche 3.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Schmieren der Sitzflächen von mit losem Sitz auf einer Welle, Zapfen oder dgl. angeordneten Wälzlagern mit einer im Zentrum der Welle, Zapfen oder dgl. angeordneten Schmiermittelkammer, von der aus das Schmiermittel durch radiale Zuführkanäle zu den Sitzflächen geleitet wird, gekennzeichnet durch eine mit dem stehenden Gehäuse oder dgl. verbundene Zuführeinrichtung (15), die einen rohrförmigen Vorsprung (23) aufweist, der in die Schm'.ermittelkammer (ti) eingreift, einen in der Schmiermittelkammer (11) verschiebbaren, unter der Einwirkung einer Feder

(28) nach außen gegen die Zuführeinrichtung (15) gedrückten Kolben (29) mit mehreren vorzugsweise axial verlaufenden Bohrungen (31) oder dgl. und durch eine im Bereich der Stirnfläche (4) der Welle oder des Zapfens (2) in der Schmiermittelkammer (11) vorgesehene den rohrförmigen Vorsprung (23) der Zuführeinrichtung (15) umgreifende Dichtungsanordnung (17), die nach Abzug der Zuführeinrichtung (15) aus der Schmiermittelkammer (11) die Bohrung (31) im Kolben (29) nach außen abdichtet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Kolben (29) einen axial vorspringenden ringförmigen Ansatz (32) aufweist, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Dichtungsanordnung (17) entspricht, und daß die Bohrung (31) radial außerhalb des ringförmigen Ansatzes (32) liegen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (29) und der Zuführeinrichtung (15) ein Lager, insbesondere ein Wälzlager (30), vorgesehen ist, wobei ein Lagerring am Kolben (29) und der andere Lagerring am rohrförmigen Vorsprung (23) der Zuführeinrichtung (15) anliegt.

4. Einrichtung nach einem üer Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von Durchtrittsöffnungen für das Schmiermittel im Endabschnitt des rohrförmigen Vorsprungs (23) und/oder im ringförmigen Ansatz (32) des Kolbens

(29) im wesentlichen radial verlaufende Bohrungen vorgesehen sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zuführeinrichtung (15) und dem Kolben (29) ein den Durchtritt des Schmiermittel ermöglichender Abstandshalter (24) vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein in der Bohrung des rohrförmigen Vorsprungs (23) diametral angeordnetes Blech (24), das am Kolben (29) direkt oder über das Lager (30) anliegt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Zuführkanäle (12) im Zapfen (2) durch Ventilnippel (14) verschlossen sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Kugelventile mit Federvorspannung, bei denen die Federvorrichtung geringer als die im Betriebszustand auftretende Fliehkraft der Ventilkugel (44) ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schmieren der Sitzflächen von mit losem Sitz auf einer Welle, Zapfen oder dgl. angeordneten Wälzlagern, mit einer im Zentrum der WeIJe, Zapfen oder dgl. angeordneten Schmiermiuelkammer, von der aus das Schmiermittel durch radiale Zuführkanäle zu den Sitzflächen geleitet wird.

Lagersitzstellen bzw. Lagerungen über Schmiermittelkammer im Zapfenzentrum und Verteilerbohrungen ίο mit Schmiermittel zu versorgen, ist allgemein bekannt. Hierbei sind Maßnahmen erforderlich, um das Schmiermittel möglichst gleichmäßig auf die einzelnen Schmierstellen auf der Zapfensitzfläche bzw. im Lager zu verteilen.

Es ist bereits ein Lager-Schmiermittelsystem bekanntgeworden, bei dem das Schmiermittel von einer Kammer über Bohrungen den Lagerstellen zugeleitet wird. Innerhalb der Kammer ist ein Kolben angeordnet, der durch Federmittel vorgespannt wird, die so wirken, daß Schmiermittel aus der Kammer verdrängt wird. Beim Füllen der Kammer wird der Nippel mit einem mit ihm verbundenen Rohr axial so gegen die Wirkung einer Federkraft verschoben, daß die Zuführbohrungen zu den Lagerstellen während des Füllvorgangs verschlossen werden. Diese bekannte Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß ein Nachfüllen der Vorratskammer während des Betriebes nicht möglich und dadurch die Gefahr einer Austrocknung der Schmierstelle wegen Schmiermittelmangels nicht beseitigt ist. Hierdurch kann u. U. die Zerstörung der Lagerung herbeigeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schmiermittelzuführung zu den Sitzflächen von mit losem Sitz auf einem Zapfen oder dgl. angeordneten Wälzlagern so zu verbessern, daß den Sitzflächen auch während des Betriebs Schmiermittel zugeführt und daß ein Auslaufen des Schmiermittels aus der Schmiermittelkammer bei abgezogener Lagerung verhindert wird. Erfindungsgemäß wird dies bei der Einrichtung zum Schmieren von Zapfenlagerungen der eingangs beschriebenen Art erreicht durch eine mit dem stehenden Gehäuse oder dgl. verbundene Zuführeinrichtung, die einen rohrförmigen Vorsprung aufweist, der in die Schmiermittelkammer eingreift, einen in der Schmiermittelkammer verschiebbaren, unter der Einwirkung einer Feder nach außen gegen die Zuführeinrichtung gedrückten Kolben mit mehreren vorzugsweise axial verlaufenden Bohrungen oder dgl., und durch eine im Bereich der Stirnfläche der Welle oder des Zapfens in der Schmiermittelkammer vorgesehene den rohrförmigen Vorsprung der Zuführeinrichtung umgreifende Dichtungsanordnung, die nach Abzug der Zuführeinrichtung aus der Schmiermittelkammer die Bohrungen im Kolben nach außen abdichtet. Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der verschiebbare Kolben einen axial vorspringenden ringförmigen Ansatz aufweist, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Dichtungsanordnung entspricht, und daß die Bohrungen radial außerhalb des ringfömigen Ansatzes liegen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß zwischen dem Kolben und der Zuführeinrichtung ein Lager, insbesondere ein Wälzlager, vorgesehen ist, wobei ein Lagerring am Kolben und der andere Lagerring am rohrförmigen Vorsprung der Zuführeinb5 richtung anliegt.

Um einen sicheren Durchtritt des Schmiermittels durch die Einrichtung in der Schmiermittelkammer zu gewährleisten, sieht die Erfindung in einem weiteren