DE3045873C2 - Emergency lubrication device - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16N7/14—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated the lubricant being conveyed from the reservoir by mechanical means
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Notschmiereinrichtung für ein Wellenlager mit einer Umlaufschmierung für den Normalbetrieb, bei welcher die Notschmierung über einen von der Welle mitgenommenen, in ein Schmiermittelbad hineinragenden Förderring für das Schmiermittel erfolgt und welche über eine automatisch betätigbare Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird, wenn die Schmierung für den Normalbetrieb ausfällt.The invention relates to an emergency lubrication device for a shaft bearing with circulating lubrication for normal operation, in which the emergency lubrication is carried out via one of the shafts Lubricant bath protruding conveyor ring for the lubricant takes place and which automatically actuatable device is put into operation when the lubrication fails for normal operation.
In der DE-OS 14 25 412 ist eine Notschmiereinrichtung beschrieben, welche automatisch bei Störungen der für den normalen Betrieb vorgesehenen Schmierung wirksam wird. Hierfür ist auf einer Welle eine ölumlaufscheibe befestigt, welche sich mit der Welle immer mitdreht. Es ist ferner ein Ventil vorhanden, welches während des Normalbetriebes geöffnet ist, damit das Schmiermittel bzw. Öl aus dem unterhalb der ölumlaufscheibe vorgesehenen Bereich abgeführt wird bzw. abfließen kann. Fällt hingegen der Öldruck, so schließt das genannte Ventil, und infolgedessen steigt das öl in dem genannten Bereich an und kann nunmehr von der ölumlaufscheibe mitgenommen werden. Mit einem derartigen Ventil ist zum einen ein nicht unerheblicher zusätzlicher Herstellungsaufwand verbunden, und zum anderen wird aber auch eine weitere Störquelle geschaffen. So kann sich das gesamte Ventil durch Abrieb oder Verschmutzungen zusetzen, so daß auch während des normalen Betriebes die Ölumlaufscheibe mehr oder weniger in das öl bzw. Schmiermittel eintaucht. Andererseits kann aber auch das ordnungsgemäße Schließen des Ventils für der. Fall der Notschmierung durch Verschmutzung verhindert werden. Im übrigen ist bei solchen Ventilen eine nicht unerhebliche Ansprechzeit zu berücksichtigen, so daß ggfs. bis zum Wirksamwerden der Notschmierung das Wellcnlager beschädigt ist.In DE-OS 14 25 412 an emergency lubrication device is described, which automatically in the event of malfunctions the lubrication intended for normal operation becomes effective. There is one on a wave for this Fixed oil circulation disc, which always rotates with the shaft. There is also a valve which is open during normal operation so that the lubricant or oil from the below the Oil circulation disc provided area is discharged or can flow away. If, however, the oil pressure falls, so closes said valve, and as a result the oil rises in said area and can now be taken along by the oil circulation disc. With such a valve, on the one hand, is not insignificant additional manufacturing costs are connected, and on the other hand, there is also a further Source of interference created. The entire valve can become clogged by abrasion or contamination, so that even during normal operation, the oil circulating disk more or less into the oil or lubricant immersed. On the other hand, the proper closing of the valve for the. Case of emergency lubrication can be prevented by pollution. In addition, there is a not inconsiderable factor in such valves The response time must be taken into account so that the shaft bearing can be removed until the emergency lubrication takes effect is damaged.
In der US-PS 24 39 955 ist eine weitere Notschmiereinrichtung mit einer Umlaufschmierung für den Normalbetr.eb beschrieben, bei welcher mittels eines auf der Welle lose laufenden Förderringes die Notschmierung ggf. gewährleistet wird. Der von der Welle immer mitgenommene Förderring taucht teilweise in ein unterhalb der Welle angeordnetes Schmiermittelbad ein. Somit kann eine zusätzliche Schmierung bewirkt werden, welche bei Störungen der Umlaufschmierung, beispielsweise bei Ausfall der Schmiermittelpumpe, als Notschmierung wirksam ist. Bei derartigen Förderringen sind jedoch maximale Umfangsgeschwindigkeiten der Welle im Bereich des Lagers zu beachten, zumal der Förderring auch im Normalbetrieb von der Welle mitgenommen wird und die hierbei auftretenden Beanspruchungen bzw. Zentrifugalkräfte während der gesamten Betriebsdauer auf den Förderring einwirken. Die maximal zulässigen Umfangsgeschwindigkeiten der Welle liegen bei den derzeit bekannten Werkstoffen in der Gröbenordnung von 26 m/stc. Darüber hinaus verursach; der Förderring im Normalbetrieb zusätzliche Verluste, da mit zunehmender Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Welle auch der Widerstand des Förderringes im Schmiermittel anwächst.In US-PS 24 39 955 is another emergency lubrication device with a circulating lubrication for the Normal Betr.eb described, in which by means of a conveyor ring running loosely on the shaft the Emergency lubrication is guaranteed if necessary. The conveyor ring, which is always carried along by the shaft, is partially submerged into a lubricant bath located below the shaft. This allows additional lubrication caused, which in the event of disturbances in the circulating lubrication, for example if the lubricant pump fails, is effective as emergency lubrication. In the case of such conveyor rings, however, there are maximum circumferential speeds of the shaft in the area of the bearing, especially since the conveyor ring is also in normal operation is carried along by the shaft and the stresses or centrifugal forces that occur act on the conveyor ring during the entire operating time. The maximum permissible circumferential speeds of the shaft are in the order of magnitude of 26 m / stc with the currently known materials. In addition, cause; the conveyor ring in Additional losses in normal operation, as the shaft speed increases or the peripheral speed increases the resistance of the conveyor ring in the lubricant also increases.
Der Erfindung liegt daher, ausgehend von der eingangs beschriebenen Notschmiereinrichtung, die Aufgabe zugrunde, mit einem geringen Aufwand die Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die automatisch betätigbare Vorrichtung den Förderring im Normalbetrieb von der Welle mittels einer Haltevorrichtung abhebt, für die Notschmierung den Förderring zur Mitnahme durch die Welle freigibt.The invention is therefore based on the emergency lubrication device described at the outset, the The underlying task is to improve the functional safety and reliability with little effort. To solve this problem, it is proposed that the automatically actuatable device be the conveyor ring lifts off the shaft in normal operation by means of a holding device for emergency lubrication Releases conveyor ring to be driven by the shaft.
Die vorgeschlagene Notschmiereinrichtung zeichnet sich durch einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau aus, und sie ermöglicht eine ausreichende Schmiermittelversorgung des Wellenlagers bei Ausfall oder Störungen der Umlaufschmierung. Da der Förderring im Normalbetrieb mittels der Haltevorrichtung von der Welle abgehoben ist, kann das Wellenlager selbst für vergleichsweise hohe Wellen-Umfangsgeschwindigkeiten ausgelegt werden, und zwar auch für Umfangsgeschwindigkeiten gleich oder größer als 26 m/sec. Wird der Förderring dann bei einer Störung der Umlaufschmierung freigegeben, so wird er zwar zunächst mit einer relativ großen Geschwindigkeit drehen, doch erfolgt dies für einen vergleichsweise kurzen Zeitraum. Bei Störungen der Umlaufschmierung wird nämlich in bekannter Weise gleichzeitig auch der Antrieb abgeschaltet, so daß die Welle ausläuft und innerhalb kurzer Zeit auf niedrige Umfangsgeschwindigkeiten kommt. Es ist hierbei ferner von besonderer Bedeutung, daß nach dem Aufsetzen des Förderringes auf die Welle ein beträchtlicher Schlupf vorhanden ist, da ja der Förderring zunächst in Drehung versetzt werden muß. Die Notschmiereinrichtung kommt bevor-The proposed emergency lubrication device is characterized by a particularly simple and inexpensive one Structure from, and it enables a sufficient supply of lubricant to the shaft bearing in the event of failure or disturbances of the circulating lubrication. Since the conveyor ring in normal operation by means of the holding device is lifted off the shaft, the shaft bearing can even for comparatively high shaft circumferential speeds are designed, including for peripheral speeds equal to or greater than 26 m / sec. If the conveyor ring is then released in the event of a fault in the circulating lubrication, it will rotate at a relatively high speed at first, but this is done for one comparatively short period. In the event of disturbances in the circulating lubrication, the Drive switched off, so that the shaft runs out and within a short time to low peripheral speeds comes. It is also of particular importance that after the conveyor ring has been put on There is considerable slip on the shaft, since the conveyor ring is initially set in rotation must become. The emergency lubrication device is coming soon
b5 zugt bei Großgebläsen zum Einsatz, bei welchen die Auslaufzeiten bis zu 30 Minuten betragen. Die Notschmiereinrichtung gewährleistet gerade bei derartigen Großgebläsen eine zuverlässige Schmiermittel-b5 is used for large blowers where the Run-out times of up to 30 minutes. The emergency lubrication device ensures precisely such Large blowers a reliable lubricant
Versorgung des Wellenlagers, wenn die für den Normalbetrieb vorgesehene Umlaufschmierung gestört isL Aufwendige Reparaturarbeiten, wobei vor allem der notwendige Stillstand von komplexen Anlagen zu erheblichen wirtschaftlichen Ausfällen führen kann, werden mit einem vergleichsweise geringen konstruktiven Aufwand vermieden.Supply of the shaft bearing if the circulating lubrication provided for normal operation is disturbed isL extensive repair work, especially the necessary downtime of complex systems can lead to significant economic failures, are avoided with a comparatively low structural effort.
Vorteilhaft wird der Förderring mittels der Haltevorrichtung mechanisch oder pneumalisch von der Welle abgehoben. Hierbei kann der Förderring aus beliebigen ι ο Werkstoffen bestehen und so den jeweiligen Bedingungen kompromißlos angepaßt werden.The conveyor ring is advantageously mechanically or pneumatically removed from the shaft by means of the holding device picked up. Here, the conveyor ring can consist of any ι ο materials and so the respective conditions uncompromisingly adapted.
Ir. einer bevorzugten Ausführungsfonn besteht der Förderring aus einem magnetischen Werkstoff, und die Haltevorrichtung weist wenigstens einen Elektromagneten auf, um den Förderring von der Welle abzuheben. Ein derartiger Elektromagnet kann in einfacher Weise hergestellt und dem Wellenlager zugeordnet werden. Zweckmäßigerweise wird für die Schmiermittelpumpe der Umlaufschmieiung und für den genannten Elektromagnet eine gemeinsame Stromversorgung vorgesehen, so daß bei Ausfall der Stromversorgung sofort der Förderring frei ist, welcher dann anstelle der Umlaufschmierung die Schmiermittelversorgung des Lagers aufrecht erhält.Ir. a preferred embodiment consists of the Conveyor ring made of a magnetic material, and the holding device has at least one electromagnet to lift the conveyor ring off the shaft. Such an electromagnet can in easily produced and assigned to the shaft bearing. Appropriately for the Lubricant pump of the circulating lubrication and a common power supply for the said electromagnet provided so that if the power supply fails, the conveyor ring is immediately free, which one then instead of circulating lubrication, the lubricant supply to the bearing is maintained.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment is shown below with reference to the drawing the invention explained in more detail. It shows
F i g. 1 schematisch einen Schnitt durch ein Gleitlager senkrecht zur Welle, wobei der Förderring von der Welle abgehoben ist (Normalbetrieb),F i g. 1 schematically shows a section through a plain bearing perpendicular to the shaft, the conveyor ring from the Shaft is lifted (normal operation),
F i g. 2 einen Schnitt ähnlich F i g. 1, wobei jedoch der Förderring auf der Welle aufliegt (Notschmierung),F i g. 2 shows a section similar to FIG. 1, but the Conveyor ring rests on the shaft (emergency lubrication),
Fig.3 einen axialen Schnitt durch das Gleitlager gemäß Fig.2 undFig.3 shows an axial section through the sliding bearing according to Fig.2 and
Fig.4 ein Prinzipschaltbild für die Ansteuerung der js Notschmiereinrichtung.Fig. 4 is a basic circuit diagram for the control of the js Emergency lubrication device.
In F i g. 1 ist schematisch ein Gleitlager dargestellt mit einem Lagergehäuse 2, 4, in welchem eine* geteilte Lagerschale 6, 8 angeordnet ist. Die Lagerschale 6, 8 enthält in der Zeichenebene einen Ausschnitt 10, in welchem ein Förderring 12 angeordnet ist. Der Förderring 12 besteht aus magnetischem bzw. ferromagnetischem Material und wird mit einer Haltevorrichtung 14 von der Welle 16 abgehoben. Die Haltevorrichtung 14 ist in dem oberen Teil 6 der Lagerschale angeordnet, und sie ist als zwei Elektromagnete ausgebildet. Den genannten Elektromagneten wird über die Anschlußdrähte 18 und 20 Strom zugeführt, so daß der ferromagnetische Förderring 12 in der dargestellten Weise von der Welle 16 abgehoben ist. Unterhalb der Welle 16 und innerhalb des unteren Teils 4 des Lagergehäuses befindet sich ein Schmiermittelbad, in welches der Förderring 12 etwas eintaucht. Das für den dargestellten Normalbetrieb erforderliche Schmiermittel wird in bekannter Weise durch hier nicht näher dargestellte Mittel für eine Umlaufschmierung in den Lagerspalt zwischen Welle 16 und Lagerschale 6, 8 gefördert. Durch die Bohrung 26 im oberen Teil 6 der Lagerschale wird bei der Umlaufschmierung das Schmiermittel zugeführt. Die Lagerschalen 6, 8 sind in bekannter und hier nicht näher dargestellter Weise in dem Lagergehäuse 2,4 befestigt.In Fig. 1 is shown schematically with a plain bearing a bearing housing 2, 4 in which a split bearing shell 6, 8 is arranged. The bearing shell 6, 8 contains in the plane of the drawing a section 10 in which a conveyor ring 12 is arranged. Of the Conveyor ring 12 consists of magnetic or ferromagnetic material and is attached to a holding device 14 lifted off the shaft 16. The holding device 14 is in the upper part 6 of the Bearing shell arranged, and it is designed as two electromagnets. The said electromagnet is supplied via the connecting wires 18 and 20 current so that the ferromagnetic conveyor ring 12 in is lifted off the shaft 16 in the manner shown. Below the shaft 16 and inside the lower part 4 of the bearing housing there is a lubricant bath in which the conveyor ring 12 is slightly immersed. That for The lubricant required for the normal operation shown is not detailed here in a known manner Means shown for circulating lubrication in the bearing gap between shaft 16 and bearing shell 6, 8 promoted. Through the hole 26 in the upper part 6 of the bearing shell, the Lubricant supplied. The bearing shells 6, 8 are known in a manner not shown here in attached to the bearing housing 2.4.
Fig. 2 zeigt das Gleitlager mit für den Notbetrieb freigegebenen Förderring 12. Es wird angenommen, daß die Welle 16 sich in Richtung des Pfeiles 24 dreht. Der μ oben auf der Welle 16 aufliegende Förderring 12 wird infolgedessen mitgenommen und ebenfalls in Richtung des Pfeiles gedreht. Hierbei wird aus dem Schmiermittelbad 22 Schmiermittel auf die Welle 16 gefördert und gelangt somit in den Lagerspalt. Es wird also in einfacher Weise die Schmiermittelversorgung aufrecht erhalten, wenn die für den Normalbetrieb vorgesehene Umlaufschmierung aus irgendeinem Grund ausfällt. Im Normalbetrieb liegt der Förderring 12, wie oben anhand von F i g. 1 dargestellt, nicht auf der Welle auf. Da der Förderring 12 nur für die vergleichsweise kurze Zeit im Notbetrieb auf der Welle 16 aufliegend in Drehung versetzt ist, kann die Welle 16 im Normalbetrieb auch mit erheblich höheren Drehzahlen drehen als es bei einer auch für den Normalbetrieb wirksamen Ringschmierung möglich wäre. Das Absenken des Förderringes 12 auf die Welle 16 erfolgte in einfacher Weise dadurch, daß die Stromzuführung zur Haltevorrichtung 14 bzw. der Anschlußdrähte 18 und 20 mittels eines hier nicht dargestellten Schalters unterbrochen wurde.Fig. 2 shows the plain bearing for emergency operation released conveyor ring 12. It is assumed that the shaft 16 rotates in the direction of arrow 24. The μ Conveyor ring 12 resting on top of shaft 16 is consequently entrained and likewise in the direction of the arrow rotated. In this case, lubricant is conveyed from the lubricant bath 22 onto the shaft 16 and thus gets into the bearing gap. The lubricant supply is thus maintained in a simple manner if the circulating lubrication provided for normal operation fails for any reason. in the The conveyor ring 12 is in normal operation, as above with reference to FIG. 1 shown, not on the shaft. Since the Conveyor ring 12 only for the comparatively short time in emergency operation resting on the shaft 16 in rotation is offset, the shaft 16 can rotate in normal operation at significantly higher speeds than at a ring lubrication effective for normal operation would also be possible. Lowering the conveyor ring 12 on the shaft 16 took place in a simple manner that the power supply to the holding device 14 or the connecting wires 18 and 20 was interrupted by means of a switch, not shown here.
In Fig.3 ist ein axialer Schnitt durch das Gleitlager dargestellt, wobei wiederum entsprechend F i g. 2 der Förderring 12 auf der Welle 16 aufliegt. Hier wird ersichtlich, daß der Förderring 12 in einem Ausschnitt 10 etwa in der Mitte der Lagerschale 6, 8 angeordnet ist. Das vom Förderring 12 vom Schmiermittelbad 22 nach oben auf die Welle 16 geförderte Schmiermittel gelangt von dort nach beiden Seiten (in der Zeichnung links und rechts) in die Lagerspalte, um die Notschmierung zu gewährleisten.In Figure 3 is an axial section through the plain bearing is shown, again in accordance with F i g. 2 the conveyor ring 12 rests on the shaft 16. It can be seen here that the conveyor ring 12 is arranged in a cutout 10 approximately in the middle of the bearing shell 6, 8. The lubricant conveyed by the conveyor ring 12 from the lubricant bath 22 upwards onto the shaft 16 passes from there to both sides (left and right in the drawing) into the bearing gap in order to ensure emergency lubrication.
Obgleich in den obigen Figuren nur ein Radiallager dargestellt ist, ist hierdurch keine Einschränkung der Erfindung auf derartige Lager vorgenommen. So könnte sich beispielsweise an das Radial-Gleitlager, wie es in F i g. 3 dargestellt ist, beispielsweise an der linken Seite noch ein Axial-Gleitlager anschließen. Es ist ersichtlich, daß auch bei einem derartigen kombinierten Axial-Radiallager die erfindungsgemäße Notschmierung im vollen Umfange wirksam wird, da das Schmiermittel aus dem Lagerspalt des Radiallagers abfließen und zum Lagerspalt des Axiallagers gelangen wird. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Schmiereinrichtung entsprechend auch bei einem Axial-Gleitlager eingesetzt werden.Although only one radial bearing is shown in the above figures, this is not a limitation of the Invention made on such bearings. For example, the radial plain bearing, such as it in Fig. 3 is shown, for example, connect an axial slide bearing on the left side. It is it can be seen that the emergency lubrication according to the invention is also used in such a combined axial-radial bearing is fully effective because the lubricant from the bearing gap of the radial bearing will flow off and get to the bearing gap of the axial bearing. In addition, the inventive Lubricating device can also be used accordingly in an axial plain bearing.
F i g. 4 zeigt ein Prinzipschaltbild für die Ansteuerung der kompletten Schmiereinrichtung, welche eine Pumpe 30 einer Umlaufschmierung enthält, wobei über eine Leitung 32 Schmiermittel zu dem Lager 34 gefördert wird und über die Leitung 36 das überschüssige Schmiermittel zur Pumpe 30 zurückgelangt. Die Pumpe 30 wird über einen Elektromotor angetrieben, welcher von einer Stromversorgung 38 eingespeist wird. Die Stromversorgung 38 ist außerdem mit der Haltevorrichtung 14 verbunden, welche in der oben erläuterten Weise auf den Förderring 12 einwirken kann. Der Haltevorrichtung 14 sind Schaltmittel 40 vorgeschaltet, welche über einen Sensor 42 betätigbar sind. Der Sensor 42 ist als ein Druckschalter ausgebildet, mit welchem der Schmiermitteldruck in der Leitung 32 überwacht werden kann. Alternativ kann der Sensor 42 auch die zum Lager 34 geförderte Schmiermittelmenge überwachen. Unterschreitet der Schmiermitteldruck oder auch die Schmiermittelmenge in der Leitung 32 einen vorgegebenen Wert, so wird ein entsprechendes Signal vom Sensor 42 auf die Schaltmittel 40 gegeben, welche dann die Haltevorrichtung 14 von der Stromversorgung 38 abschalten. Aufgrund der angegebenen Störung der Umlaufschmierung gibt somit die Haltevorrichtung 14 den Förderring 12 frei, mit welchem dann die Notschmierung des Lagers 34 durchgeführt wird. Da auch die Haltevorrichtung 14 mit der gemeinsamenF i g. 4 shows a basic circuit diagram for the control of the complete lubrication device, which is a pump 30 contains a circulating lubrication system, with lubricant being conveyed to the bearing 34 via a line 32 and the excess lubricant is returned to the pump 30 via the line 36. The pump 30 is driven by an electric motor which is fed from a power supply 38. the Power supply 38 is also connected to the holding device 14, which is explained in the above Way can act on the conveyor ring 12. Switching means 40 are connected upstream of the holding device 14, which can be actuated via a sensor 42. The sensor 42 is designed as a pressure switch with which the Lubricant pressure in line 32 can be monitored. Alternatively, the sensor 42 can also use the monitor the amount of lubricant delivered to bearing 34. If the lubricant pressure falls below or also If the amount of lubricant in the line 32 has a predetermined value, a corresponding signal is generated given by the sensor 42 to the switching means 40, which then the holding device 14 from the power supply 38 switch off. Due to the specified disturbance of the circulating lubrication, the holding device 14 is therefore there the conveyor ring 12 free, with which the emergency lubrication of the bearing 34 is carried out. There also the holding device 14 with the common
SchaltmittelPower supply
Switching means
4038
40
Claims (5)
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|---|---|---|---|
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| DE19803045873 DE3045873C2 (en) | 1980-12-05 | 1980-12-05 | Emergency lubrication device |
Publications (2)
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| DE3045873A1 DE3045873A1 (en) | 1982-06-16 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (2)
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Also Published As
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| DE3045873A1 (en) | 1982-06-16 |
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