DE2919486A1 - Nachschmiereinrichtung fuer elektrische maschinen - Google Patents

Nachschmiereinrichtung fuer elektrische maschinen

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Description

2913486
R. 5474
23.4.1979 Chr/Sm
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
Nachschmiereinrichtung für elektrische Maschinen Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Nachschmiereinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bekannte Fachschmiereinrichtungen weisen einen Vorratsbehälter auf, der unter einem konstanten Druck - beispielsweise durch eine Druckfeder ausgeübt - steht. Diese Lösung hat aber den Nachteil, daß das Schmiermittel ständig und unabhängig von den Betriebswerten der elektrischen Maschine dem Lager zugeführt wird, also beispielsweise unabhängig von der Drehzahl und der Maschinentemperatur und auch nicht direkt abhängig von dem BetriebsZeitpunkt.
Bei allen Lagern - beispielsweise Kugellagern, Nadellagern, Gleitlagern - wird zwischen der Lebensdauer und der Gebrauchsdauer des Lagers unterschieden. Die Lebensdauer ist im allgemeinen abhängig von der Materialermüdung und kann bei einer richtigen Dimensionierung des Lagers in Übereinstimmung mit der Lebensdauer der elektrischen Maschine gebracht werden. Die Gebrauchsdauer dagegen ist weitgehend davon abhängig, ob das Lager stets richtig geschmiert wird. Um den richtigen Schmierzustand über die Lebensdauer des Lagers aufrechtzuerhalten, sind im allgemeinen die genannten aufwendigen Nachschmiereinrichtungen erforderlich. Wenn aus Kostengründen und/oder
030049/0061
R. 51*71 Chr/Sm
Platzgründen auf eine Nachschmierung des Lagers verzichtet
werden muß, bestimmt die erste einmalige Schmierung des
Lagers die Gebrauchsdauer des Lagers und damit die Lebensdauer der Maschine.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Nachschmiereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber den bekannten Einrichtungen den Vorteil, platzsparend ausgebildet zu sein, außerdem kann sie kostengünstig hergestellt werden. Sie ist im wesentlichen bei allen bekannten Lagern anwendbar. Die Nachschmierung erfolgt automatisch in Abhängigkeit von bestimmten vorgebbaren Betriebswerten. Die Maschinenlager werden über ihre gesamte Lebensdauer und zum richtigen Zeitpunkt mit genügend Schmiermittel versorgt. Insbesondere bei einer Anwendung in Drehstromgeneratoren für Kraftfahrzeuge läßt sich der Ausfall von Generatoren infolge von Lagerschäden mit der erfindungsgemäßeη Einrichtung erheblich verringern und damit ihre Zuverlässigkeit erhöhen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Jede der einzelnen Ausführungsformen der Erfindung hat ihre besonderen Vorteile in Bezug auf den Platzbedarf, die optimale Anpassung an die jeweilige Maschine und auf ihre Herstellungskosten.
030049/0051
Chr/Sm
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 bis 9 zeigen acht Ausführungsbeispiele, die an je einem Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge verwirklicht sind. Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nach einer längeren Gebrauchsdauer eines Drehstromgenerators ist das bei der Montage in die Wellenlager eingebrachte Fett verbraucht und die Lager laufen trocken. Infolge des Trockenlaufens erwärmen sich die Lager stark. Das Prinzip der Erfindung ist, diesen Erwärmungseffekt auszunützen. Wenn sich die Temperatur des Lagers und/oder der Lagernabe stark erhöht wird der Nachschmiervorgang ausgelöst.
Fig. 1 zeigt eine Lagernabe 11 eines Drehstromgenerators, in die ein Kugellager 12 eingesetzt ist. Das Kugellager 12 trägt eine Maschinenwelle 13. In der Lagernabe 11 ist mindestens eine Bohrung lH vorgesehen. In der Bohrung 14 liegt ein Schrumpfschlauch 15, der mit einem Schmiermittel l6, beispielsweise Fett, gefüllt ist. Die Bohrung 14 ist zweckmäßigerweise von außen mit einem Kitt 17 verschlossen. Das Lager 12 weist einen Außenring 18 und einen Innenring auf.
Bei einer starken Temperaturerhöhung im Lager 12 wird die entstehende Wärme vom Außenring 18 des Lagers in die Lagernabe 11 und damit zum Schrumpfschlauf 15 geleitet. Der Schrumpfschlauch 15 zieht sich zusammen und drückt das Fett 16 von außen in die Kugellaufbahn des Lagers 12.
030049/0051 "/fy
R.51*71 Chr/Sm
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, daß der Außenring 18 des Lagers 12 eine radiale Durchführung aufweist. Die Bohrung Ik ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 von innen in die Lagernabe 11 eingebracht.
Bei einer Temperaturerhöhung zieht sich der Schrumpfschlauch 15 zusammen und drückt das Schmiermittel 16 durch die Durchführung 19 in die Kugellaufbahn des Lagers 12.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kann auch so abgewandelt werden, daß statt der Durchführung 19 eine radiale Nut im Außenring 18 des Lagers 12 angebracht ist. Die Wirkungsweise bleibt bei einem solchen Ausführungsbeispiel die gleiche.
Auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ein Schrumpfschlauch 21 verwendet. Dieser Schrumpfschlauch 21 ist nun torusförmig ausgebildet und konzentrisch zur Maschinenwelle 13 angeordnet j und zwar in axialer Richtung zwischen dem Lager 12 und der Lagernabe 11. Die dem Schrumpfschlauch 21 zugewandte Deckscheibe 22 des Lagers 12 ist perforiert. Der Schrumpfschlauch 21 weist an der Stelle, wo er der Deckscheibe 22 zugewandt ist, eine schlitzförmige Öffnung 23 auf.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel zieht sich der Schrumpfschlauch 21 dann zusammen, wenn sich die Temperatur des Lagers 12 stark erhöht. Durch den Schrumpfvorgang wird Schmiermittel 16 durch den Schlitz 23 und die perforierte Deckscheibe 22 in die Kugellaufbahn des Lagers 12 gedrückt.
Eine andere Version zeigt das Ausführungsbeispiel nach Fig. k. Statt eines Schrumpfschlauchs ist ein torusförmiges Blechgehäuse 2k vorgesehen, das teilweise mit einem Treib-
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R. Chr/Sm
mittel 25 gefüllt ist. Das torusförmige Gehäuse 24 ist zweckmäßigerweise am Außenring 18 des 1 ^ers 12 befestigt und zur Kugellaufbahn des Lagers 12 hin geöffnet. Das Treibmittel 25 ist am Boden des Gehäuses
24 untergebracht und gegebenenfalls vom Schmiermittel l6 durch eine Trennwand 26 getrennt.
Bei einer Temperaturerhöhung des Lagers 12 dehnt sich das Treibmittel 25 aus und drückt mit Hilfe der Trennwand 26 das Schmiermittel 16 durch die perforierte Deckscheibe 22 in die Kugellaufbahn des Lagers 12.
Eine Variante des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels stellt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 dar. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das Treibmittel 25 direkt mit dem Schmiermittel 16 vermischt.
Bei einer Temperaturerhöhung dehnt sich das Treibmittel
25 aus und drückt die Mischung aus Treibmittel 25 und Schmiermittel 16 durch die perforierte Deckscheibe 22 in die Kugellaufbahn des Lagers 12.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist das Schmiermittel l6 in einem Gehäuse 27 untergebracht, das zur Kugellaufbahn des Lagers 12 hin geöffnet ist." Am Boden des Gehäuses 27 ist eine Bimetallfeder 28 befestigt.
Erhöht sich die Temperatur des Lagers 12, biegt sich die Bimetallfeder 28 durch und drückt das Fett 16 aus dem kapseiförmigen Behälter 27 in die Kugellaufbahn des Lagers 12.
Eine Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6 ist, daß in dem kapseiförmigen Gehäuse 27 ein mit öl getränktes
030049/0051
2913486
R. ~ 40- Chr/Sm
Pilzstück untergebracht ist. Wenn sich die Bimetallfeder
28 durchbiegt, drückt sie das öl 16 aus dem Filzstück in die Kugellaufbahn des Lagers 12.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind die Deckscheiben
29 und 31 aus Bimetall hergestellt und kapseiförmig ausgebildet. Die Deckscheiben 29, 31 sind mit Schmiermittel 16 gefüllt.
Bei einer Temperaturerhöhung biegen sich die Deckscheiben 29, 31 in Richtung auf das Lagerinnere durch und drücken dadurch das Fett 16 in die Kugellaufbahn des Lagers 12.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist eine Deckscheibe 32 flach auf dem Außenring 18 des Lagers 12 befestigt. Die Deckscheibe 32 steht in Richtung zur Maschinenwelle 13 etwas vom Lager 12 ab und bildet so einen Vorratsbehälter für das Schmiermittel 16.
Bei hohen Temperaturen legt sich die Deckscheibe 32 an das Lager 12 an und drückt so das Schmiermittel 16 in die Kugellaufbahn des Lagers 12.
In Figur 9 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der Schrumpfschlauch 33 torusförmig ausgebildet ist und auf einer kreisringförmigen Scheibe 3^ aus dem gleichen Material aufliegt. An der Auflagestelle ist ringsum ein Schlitz 35 vorgesehen. Die gesamte Schrumpfanordnung 33, 3^ ist durch ein Deckteil 36 geschützt, das sich in seiner Form der Schrumpfanordnung 33, 3^ anschmiegt, und durch das Deckteil 36 auch an der Lagernabe 11 befestigt, beispielsweise mit einer Schraube 37. Zweckmäßigerweise ist die Schrumpfanordnung 33, 31I exzentrisch zur Welle 13 befestigt.
030049/0051
R. 51*71
Chr/Sm
Bei einer Temperaturüberhöhung schrumpft der Sehlauch 33 und drückt das Schmiermittel 16 in die Laufbahn des
Lagers 12.
030049/0051

Claims (1)

  1. 23.4.1979 Chr/Sm
    ROBERT BOSCH GMBH3 7OQO Stuttgart 1
    Ansprüche
    /l. Wachschmiereinrichtung für Wellenlager, insbesondere für Drehstromgeneratoren für Kraftfahrzeuge, mit einem Vorratsbehälter für das zusätzliche Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Element (15, 21, 25, 28, 29, 31, 32) umfaßt, das auf das Schmiermittel (l6) einen von der Temperatur des Lagers (12) abhängigen Druck ausübt.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein in thermischem Kontakt mit dem Lager (12) stehender Schrumpfschlauch (15, 21, 33) ist.
    3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfschlauch (15, 21) gleichzeitig als Vorratsbehälter dient.
    Q30Q49/0051
    - 2 - R. 51*71
    Chr/Sm
    4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfschlauch (21) torusförmig ausgebildet und konzentrisch zur Welle (13) angeordnet ist.
    5. Einrichtung nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet, daß das Element aus einem Material (25) besteht, das sich beim Erhöhen der Umgebungstemperatur bleibend ausdehnt .
    6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (25) ein in thermischem Kontakt mit dem Lager (12) stehendes Treibmittel (25) ist.
    7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel (25) in einem torusförmigen Gehäuse (24) konzentrisch zur Welle (13) angeordnet ist.
    8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element eine Bimetallfeder (28, 29, 31, 32) ist.
    9. Einrichtung nach Anspruch 8 für ein Wälzlager mit Deckscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallfeder als Deckscheibe (29, 31, 32) des Lagers (12) ausgebildet ist und gleichzeitig als Vorratsbehälter für das Schmiermittel (16) dient.
    0300A9/0051 "/3
    - 3 - R- 51*71
    Chr/Sm
    10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5, 6 oder 83 dadurch gekennzeichnet, daß das Element(15, 2I3 25, 28, 29, 31, 32) in einer Ausnehmung (14) der Lagernabe (11) angeordnet ist.
    11. Einrichtung nach 10 für ein Wälzlager, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (14) zwischen dem Außenring (18) und dem Innenring (20) des Lagers (12) endet.
    12. Einrichtung nach Anspruch 10 für ein Walzlager, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (l8) mit einer Durchführung (19) versehen ist und die Ausnehmung (1*0 mit der Durchführung (19) Verbindung hat.
    13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 6 bis 8, oder 10 bis 12 für ein Wälzlager mit Deckscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (15, 21, 25, 28, 29, 31, 32) in Wirkungsverbindung mit einer Trennwand (25) steht und das Schmiermittel (l6)'durch eine perforierte Deckscheibe (22) vom Lager (12) getrennt ist.
    lh. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 oder 10 bis 12 für ein Wälzlager mit Deckscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel (25) mit dem Schmiermittel (16) gemischt ist und durch eine perforierte Deckscheibe (22) vom Lager (12) getrennt ist.
    Q30049/0QS1 ..A
    - 4 - R. 51*71
    Chr/Sm
    15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis I1J3 dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (19) eine radiale Nut ist.
    16. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfschlauch (33) torusförmig und einstückig mit einer exzentrisch zur Welle (13) angeordneten kreisringförmigen Scheibe (34) ausgebildet ist in dem Bereich, wo er mit der Scheibe (34) Verbindung hat, einen Schlitz aufweist.
    17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfschlauch (33) und die Scheibe (34) durch ein in seiner Form ähnliches temperaturstabiles Deckteil (36) abgedeckt sind, das mit einem geeigneten Befestigungsmittel (37) an der Lagernabe befestigt ist.
    030049/0051
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