DE2919486C2

DE2919486C2 -

Info

Publication number: DE2919486C2
Application number: DE19792919486
Authority: DE
Inventors: Walter 7000 Stuttgart De Hagenlocher; Heinz 7016 Gerlingen De Hesse; Ruediger 7000 Stuttgart De Sohnle; Karl 7151 Allmersvach De Kleebaur; Christoph Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart De Kugel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1979-05-15
Publication date: 1987-09-03
Also published as: GB2055154A; FR2457032A1; DE2919486A1; FR2457032B1; JPS55152920A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachschmiereinrichtung für Wälz lager von Läuferwellen elektrischer Maschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Nachschmiereinrichtung ist aus der US-PS 24 57 537 bekannt und weist 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 Wälzlager zugeführt wird, also beispiels weise unabhängig von der Drehzahl und der Maschinentemperatur und auch nicht direkt abhängig von dem Betriebszeitpunkt. Da die Ge brauchsdauer eines Wälzlagers aber von einer ausreichenden Schmie rung bei allen vorkommenden Betriebszuständen und während der gesam ten Gebrauchsdauer stark beeinflußt wird, befriedigt diese Lösung nicht.The invention relates to a regreasing device for rolling bearings of rotor shafts of electrical machines according to the preamble of claim 1. Such a regreasing device is known from US Pat. No. 2,457,537 and has a reservoir which is under a constant pressure - for example by a compression spring exercised - stands. However, this solution has the disadvantage that the lubricant is supplied to the rolling bearing continuously and independently of the operating values of the electrical machine, that is to say, for example, independently of the speed and the machine temperature and also not directly dependent on the time of operation. However, since the duration of use of a rolling bearing is strongly influenced by sufficient lubrication in all operating conditions and during the entire period of use, this solution is unsatisfactory.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Nach schmiereinrichtung für Wälzlager von Läuferwellen elektrischer Maschinen zu schaffen, die die genannten Wälzlager entsprechend den jeweils vorliegenden Betriebsbedingungen über eine lange Gebrauchs dauer ausreichend mit Schmierstoffen versorgt. Die Einrichtung soll dabei platzsparend und kostengünstig herstellbar sein.The invention is based on the object, an after Lubrication device for rolling bearings of electrical rotor shafts To create machines that correspond to the roller bearings mentioned operating conditions in each case over a long period of use adequately supplied with lubricants. The facility is supposed to be space-saving and inexpensive to manufacture.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing Features of claim 1 solved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 an gegebenen Einrichtung möglich. Jede der einzelnen Ausführungsformen der Erfindung hat ihre besonderen Vorteile in bezug auf den Platzbe darf, die optimale Anpassung an die jeweilige elektrische Maschine und auf ihre Herstellungskosten.The measures listed in the subclaims provide for partial further developments and improvements in claim 1 given facility possible. Each of the individual embodiments the invention has its particular advantages in terms of space the optimal adaptation to the respective electrical machine and on their manufacturing costs.

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 Drehstrom generator für Kraftfahrzeuge verwirklicht sind. Gleiche Bauteile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Figs. 1 to 9 show eight embodiments, each of a three-phase generator are implemented for motor vehicles. The same components are provided with the same reference numerals.

Das Prinzip der erfindungsgemäßen Nachschmiervorrichtung beruht auf der Ausnutzung der Temperaturerhöhung des Wälzlagers und/oder der Lagernabe; eine solche Temperaturerhöhung tritt dann ein, wenn das bei der Montage in die Wälzlager eingebrachte Schmiermittel (Fett) verbraucht ist und die Wälzlager trockenlaufen. Der Nachschmiervor gang mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung wird durch diese Temperaturerhöhung ausgelöst.The principle of the relubrication device according to the invention is based on the exploitation of the temperature increase of the rolling bearing and / or the Bearing hub; such an increase in temperature occurs when that Lubricants (grease) introduced into the rolling bearings during assembly is used up and the rolling bearings run dry. The regreasing device gear by means of the device according to the invention is by this Temperature increase triggered.

Fig. 1 zeigt eine Lagernabe 11 eines Drehstromgenerators, in die ein Wälzlager 12 eingesetzt ist. Das Wälzlager 12 trägt eine Maschinenwelle 13. In der Lagernabe 11 ist mindestens eine Ausneh mung 14 vorgesehen. In dieser Ausnehmung 14 liegt als wirksames Element 15 der Nachschmiereinrichtung ein Schrumpfschlauch, der mit einem Schmiermittel 16, beispielsweise Fett, gefüllt ist. Die Aus nehmung 14 ist zweckmäßigerweise von außen mit einem Kitt 17 ver schlossen. Das Walzlager 12 weist einen Außenring 18 und einen Innen ring 20 auf. - Bei einer starken Temperaturerhöhung im Wälzlager 12 wird die entstehende Wärme vom Außenring 18 des Wälzlagers 12 in die Lagernabe 11 und damit zum als Element 15 dienenden Schrumpfschlauch geleitet. Der als Element 15 dienende Schrumpfschlauch zieht sich zusammen und drückt das Schmiermittel 16 von außen in die Laufbahn des Wälzlagers 12. Fig. 1 shows a bearing hub 11 of a three-phase generator, in which a rolling bearing 12 is inserted. The roller bearing 12 carries a machine shaft 13 . In the bearing hub 11 at least one Ausneh tion 14 is provided. A shrink tube, which is filled with a lubricant 16 , for example grease, is located in this recess 14 as the effective element 15 of the relubrication device. From the recess 14 is expediently closed from the outside with a cement 17 ver. The roller bearing 12 has an outer ring 18 and an inner ring 20 . - If the temperature in the roller bearing 12 rises sharply, the heat generated is conducted from the outer ring 18 of the roller bearing 12 into the bearing hub 11 and thus to the shrink tube serving as element 15 . The shrink tube serving as element 15 contracts and presses the lubricant 16 from the outside into the raceway of the rolling bearing 12 .

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, daß der Außenring 18 des Wälzlagers 12 eine radiale Durchführung 19 aufweist. Die Ausnehmung 14 ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 von innen in die Lager nabe 11 eingebracht. - Bei einer Temperaturerhöhung zieht sich der als Element 15 dienende Schrumpfschlauch zusammen und drückt das Schmiermittel 16 durch die Durchführung 19 in die Laufbahn des Wälz lagers 12.The embodiment according to FIG. 2 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1 in that the outer ring 18 of the roller bearing 12 has a radial passage 19 . The recess 14 is in the embodiment of FIG. 2 from the inside into the bearing hub 11 . - When the temperature rises, the shrink tube serving as element 15 contracts and presses the lubricant 16 through bushing 19 into the raceway of the roller bearing 12 .

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kann auch so abgewandelt werden, daß statt der Durchführung 19 eine radiale Nut im Außenring 18 des Wälzlagers 12 angebracht ist. Die Wirkungsweise bleibt bei einem solchen Ausführungsbeispiel die gleiche wie bei dem Ausfüh rungsbeispiel gemäß Fig. 1.The embodiment of FIG. 2 can also be modified so that a radial groove in the outer ring 18 of the roller bearing 12 is mounted instead of the bushing 19 . The mode of operation remains the same in such an exemplary embodiment as in the exemplary embodiment according to FIG. 1.

Auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist als wirksames Element 15 der Nachschmiervorrichtung ein Schrumpfschlauch verwendet. Dieser als Element 15 dienende Schrumpfschlauch ist nun torusförmig ausge bildet und konzentrisch zur Maschinenwelle 13 angeordnet, und zwar in axialer Richtung zwischen dem Wälzlager 12 und der Lagernabe 11. Die diesem Schrumpfschlauch zugewandte Deckscheibe 22 des Wälzlagers 12 ist perforiert. Der Schrumpfschlauch weist an der Stelle, wo er der Deckscheibe 22 zugewandt ist, eine schlitzförmige Öffnung 23 auf. - Auch bei diesem Ausführungsbeispiel zieht sich der Schrumpf schlauch dann zusammen, wenn sich die Temperatur des Wälzlagers 12 stark erhöht. Durch den Schrumpfvorgang wird Schmiermittel 16 durch den Schlitz 23 und die perforierte Deckscheibe 22 in die Laufbahn des Wälzlagers 12 gedrückt.Also in the embodiment of Fig. 3 is used a heat-shrinkable tube as an effective element 15 of the lubrication device. This serving as element 15 shrink tube is now toroidal forms and is arranged concentrically to the machine shaft 13 , in the axial direction between the roller bearing 12 and the bearing hub 11 . The cover plate 22 of the roller bearing 12 facing this shrink tube is perforated. The shrink tube has a slit-shaped opening 23 at the point where it faces the cover disk 22 . - Also in this embodiment, the shrink tube contracts when the temperature of the rolling bearing 12 increases sharply. The shrinking process pushes lubricant 16 through the slot 23 and the perforated cover plate 22 into the raceway of the rolling bearing 12 .

Eine andere Version zeigt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein torusförmiges Gehäuse 24 vorge sehen, in dem als wirksames Element 15 der Nachschmiervorrichtung ein Treibmittel enthalten ist. Das torusförmige Gehäuse 24 ist zweckmäßigerweise aus Blech hergestellt und am Außenring 18 des Wälzlagers 12 befestigt und zur Laufbahn des Wälzlagers 12 hin ge öffnet. Das als Element 15 dienende Treibmittel ist dabei in dem Gehäuse 24 im Bereiche des Bodens untergebracht und gegebenenfalls vom Schmiermittel 16 durch eine Trennwand 26 getrennt. - Bei einer Temperaturerhöhung des Wälzlagers 12 dehnt sich das Treibmittel aus und drückt mit Hilfe der Trennwand 26 das Schmiermittel 16 durch die perforierte Deckscheibe 22 in die Laufbahn des Wälzlagers 12.Another version shows the embodiment of FIG. 4. In this embodiment, a toroidal housing 24 is seen in which a propellant is contained as the effective element 15 of the relubrication device. The toroidal housing 24 is expediently made of sheet metal and fastened to the outer ring 18 of the rolling bearing 12 and opens to the raceway of the rolling bearing 12 ge. The propellant serving as element 15 is accommodated in the housing 24 in the region of the floor and, if necessary, separated from the lubricant 16 by a partition wall 26 . When the temperature of the roller bearing 12 rises, the propellant expands and, with the help of the partition 26, presses the lubricant 16 through the perforated cover plate 22 into the raceway of the roller bearing 12 .

Eine Variante des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels stellt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 dar. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das als wirksames Element 15 dienende Treibmittel direkt mit dem Schmiermittel 16 vermischt. - Bei einer Temperaturer höhung dehnt sich das Treibmittel aus und drückt die Mischung aus Treibmittel und Schmiermittel 16 durch die perforierte Deckscheibe 22 in die Laufbahn des Wälzlagers 12.The embodiment according to FIG. 5 represents a variant of the embodiment shown in FIG. 4. In the embodiment according to FIG. 5, the propellant serving as the effective element 15 is directly mixed with the lubricant 16 . - When the temperature rises, the blowing agent expands and presses the mixture of blowing agent and lubricant 16 through the perforated cover plate 22 into the raceway of the rolling bearing 12 .

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist das Schmiermittel 16 in einem kapselförmigen Gehäuse 27 untergebracht, das zur Laufbahn des Wälzlagers 12 hin geöffnet ist. Am Boden des Gehäuses 27 ist als wirksames Element 15 der Nachschmiervorrichtung eine Bimetallfeder befestigt. - Erhöht sich die Temperatur des Wälzlagers 12, biegt sich die Bimetallfeder durch und drückt das Schmiermittel 16 aus dem Gehäuse 27 in die Laufbahn des Wälzlagers 12.In the exemplary embodiment according to FIG. 6, the lubricant 16 is accommodated in a capsule-shaped housing 27 which is open towards the raceway of the rolling bearing 12 . A bimetal spring is attached to the bottom of the housing 27 as an effective element 15 of the relubrication device. If the temperature of the roller bearing 12 rises, the bimetallic spring bends and presses the lubricant 16 out of the housing 27 into the raceway of the roller bearing 12 .

Eine Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6 ist, daß in dem kapselförmigen Gehäuse 27 ein Filzstück untergebracht ist, das als Schmiermittel 16 Öl enthält. Wenn sich die Bimetallfeder durchbiegt, drückt sie das Schmiermittel 16 aus dem Filzstück in die Laufbahn des Wälzlagers 12.A variant of the embodiment according to FIG. 6 is that in the capsule-shaped housing 27 a piece of felt is accommodated, which contains oil as lubricant 16 . When the bimetal spring deflects, it presses the lubricant 16 out of the felt piece into the raceway of the rolling bearing 12 .

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 dienen die beiden Deckscheiben als wirksame Elemente 15 der Nachschmiervorrichtung; die beiden Deckscheiben sind dazu aus Bimetall hergestellt, kapselförmig ausge bildet und mit Schmiermittel 16 gefüllt. - Bei einer Temperaturer höhung biegen sich die Deckscheiben in Richtung auf das Innere des Wälzlagers 12 durch und drücken demzufolge das Schmiermittel 16 in die Laufbahn des Wälzlagers 12.In the exemplary embodiment according to FIG. 7, the two cover disks serve as effective elements 15 of the relubrication device; the two cover disks are made of bimetal, capsule-shaped and filled with lubricant 16 . - When the temperature rises, the cover plates bend in the direction of the inside of the roller bearing 12 and consequently press the lubricant 16 into the raceway of the roller bearing 12 .

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist als wirksames Element 15 der Nachschmiervorrichtung eine aus Bimetall bestehende Deckscheibe flach auf dem Außenring 18 des Wälzlagers 12 befestigt. Die Deck scheibe steht in Richtung zur Maschinenwelle 13 etwas vom Wälzlager 12 ab und bildet so einen Vorratsbehälter für das Schmiermittel 16. - Bei hohen Temperaturen legt sich die Deckscheibe an das Wälzlager 12 an und drückt so das Schmiermittel 16 in die Laufbahn des Wälz lagers 12.In the exemplary embodiment according to FIG. 8, a cover disk made of bimetal is fastened flat on the outer ring 18 of the roller bearing 12 as the effective element 15 of the relubrication device. The cover disc protrudes somewhat from the roller bearing 12 in the direction of the machine shaft 13 and thus forms a reservoir for the lubricant 16 . - At high temperatures, the cover disc rests on the roller bearing 12 and thus presses the lubricant 16 into the raceway of the roller bearing 12 .

In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem ein als wirksames Element 15 der Nachschmiervorrichtung dienender Schrumpf schlauch torusförmig ausgebildet ist und auf einer kreisringförmigen Scheibe 34 aus dem gleichen Material aufliegt. An der Auflagestelle ist ringsum ein Schlitz 35 vorgesehen. Das Element 15 und die Scheibe 34 sind durch ein Deckteil 36 geschützt, das sich in seiner Form der von Element 15 und Scheibe 34 gebildeten Anordnung an schmiegt; das Deckteil 36 ist an der Lagernabe 11 befestigt, bei spielsweise mittels eines Befestigungsmittels 37 wie z. B. einer Schraube. Zweckmäßigerweise sind das Element 15 mit der Scheibe 34 und dem Deckteil 36 exzentrisch zur Maschinenwelle 13 befestigt. Bei einer Temperaturerhöhung schrumpft der Schrumpfschlauch und drückt das im Schrumpfschlauch enthaltene Schmiermittel 16 in die Laufbahn des Wälzlagers 12.In Fig. 9, an embodiment is shown in which a serving as an effective member 15 of regreasable shrink tube is formed toroidally and rests on an annular disc 34 of the same material. A slot 35 is provided all around at the support point. The element 15 and the disc 34 are protected by a cover part 36 , which is in the shape of the arrangement formed by element 15 and disc 34 nestles on; the cover part 36 is attached to the bearing hub 11 , for example by means of a fastener 37 such. B. a screw. The element 15 with the disk 34 and the cover part 36 is expediently fastened eccentrically to the machine shaft 13 . When the temperature rises, the shrink tube shrinks and presses the lubricant 16 contained in the shrink tube into the raceway of the roller bearing 12 .

Claims

1. regreasing device for rolling bearings of rotor shafts elec trical machines, in particular for three-phase generators of motor vehicles, with a reservoir for additional lubricant, characterized in that the device comprises an element ( 15 ) on the lubricant ( 16 ) one of the temperature of the rolling bearing ( 12 ) exerts pressure.

2. Device according to claim 1, characterized in that the ele ment ( 15 ) is in thermal contact with the rolling bearing ( 12 ) of the shrink tube.

3. Device according to claim 2, characterized in that the shrink tube serving as an element ( 15 ) serves at the same time as Vorratsbe container for the lubricant ( 16 ).

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the shrink tube serving as an element ( 15 ) is toroidally ausgebil det and is arranged concentrically to the machine shaft ( 13 ).

5. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the shrink tube serving as element ( 15 ) is toroidal and integrally formed with an eccentric to the machine shaft ( 13 ) arranged annular disc ( 34 ) in the area where it with the Disc ( 34 ) has connection and has a slot ( 35 ).

6. Device according to claim 5, characterized in that the element ( 15 ) serving shrink tube and the disc ( 34 ) are covered by a similar in shape, temperature-stable cover part ( 36 ), which with a suitable fastening means ( 37 ) on the Bearing hub ( 11 ) is attached.

7. Device according to claim 1, characterized in that the ele ment ( 15 ) consists of a material which expands permanently when the ambient temperature is increased.

8. Device according to claim 7, characterized in that the ele ment ( 15 ) is in thermal contact with the rolling bearing ( 12 ) of the propellant.

9. Device according to claim 8, characterized in that the propellant serving as element ( 15 ) is arranged in a toroidal housing ( 24 ) concentrically to the machine shaft ( 13 ).

10. The device according to claim 1, characterized in that the element ( 15 ) is a bimetallic spring.

11. The device according to claim 10, characterized in that the element ( 15 ) serving bimetal spring is designed as a cover plate of the rolling bearing ( 12 ) and simultaneously serves as a reservoir for lubricant ( 16 ).

12. Device according to one of claims 1 to 3, 7, 8 or 10, characterized in that the element ( 15 ) in a recess ( 14 ) of the bearing hub ( 11 ) is arranged.

13. The device according to claim 12, characterized in that the recess ( 14 ) between the outer ring ( 18 ) and the inner ring ( 20 ) of the rolling bearing ( 12 ) ends.

14. Device according to claim 12, characterized in that the outer ring ( 18 ) is provided with a bushing ( 19 ) and the recess ( 14 ) with the bushing ( 19 ) has connection.

15. Device according to one of claims 4 or 8 to 10 or 12 to 14, characterized in that the element ( 15 ) is operatively connected to a partition ( 26 ) and the lubricant ( 16 ) through a perforated cover plate ( 22 ) from the rolling bearing ( 12 ) is separated.

16. Device according to one of claims 8 to 10 or 12 to 14, characterized in that the propellant serving as element ( 15 ) is mixed with the lubricant ( 16 ) and by a perforated cover plate ( 22 ) from the roller bearing ( 12 ) is separated.

17. Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the bushing ( 19 ) is a radial groove.