DE3413580A1

DE3413580A1 - Vorrichtung zur oelschmierung von waelzlagern mit sich drehendem aussenring

Info

Publication number: DE3413580A1
Application number: DE19843413580
Authority: DE
Inventors: Armin 8722 Bergrheinfeld Rösch
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1983-10-25
Filing date: 1984-04-11
Publication date: 1985-05-02

Description

Vorrichtung zur Ölschmierung von Wälzlagern mit sich drehendem Außenring

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberhegriff des ersten Anspruchs.

Lager von z. B. Bandrommeln "wurden lange Jahre mit Fett geschmiert. Hohe Belastungen und sehr starker Schmutzanfall machten kurze Schmierintervalle erforderlich. Die Ölschmierung bringt gegenüber der Fettschmierung den Vorteil, daß der erforderliche Schmierstoff sich besser an den Kontaktstellen der Lager verteilt. Eine Umstellung auf ölschmierrung in Verbindung mit einer "wartungsfreien Abdichtung macht diese Lagerung über einen großen Zeitraum zu einer "wartungsfreien betriebsfreundlichen Ausführung.. Weiterhin kann die Wärme mit Öl, das zusätzlich in einem Vorratsraum zwischen den Lagerstellen vorgesehen ist, durch eine Umlaufschmierung besser von den Lagern abgeführt werden. Aus diesem Grund ist aber eine große Ölmenge erwünscht. Außerdem ist diese erforderlich, damit auch bei dem sich drehenden Außenring samt Gehäuse das öl so über den Bandtrommelinnenraum verteilt wird, daß im Wälzlagerraum genügend Öl vorhanden ist. Bei den üblichen Ölschmiereinrichtungen ohne Ölumla\ifpumpen erfolgt keine kontinuierliche Durchströmung des Lagers mit Öl, die für eine Wärmeabfuhr sorgt. Weiterhin wird bei vielen Anwendungsgebieten aus verschiedenen Gründen trotz Ölschmierung weiterhin ein Labyrinthspalt gewünscht. Bei einen hbhlen ölstand würde aber das öl aus diesem Spalt herausfließen. Deshalb darf andererseits die Ölmenge einen gewissen Betrag nicht überschreiten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die obengenannten Mängel zu beseitigen und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des ersten Anspruch aufzuzeigen, bei der trotz nicht all zu großer Ölmenge mit einfachen Mitteln eine ausreichende Schmierung der

Laser sichergestellt und eine ölzirkulation err^eick4- Wi rd. co wodurch sich die Lebensdauer der Lager erhöht.

^"~ Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des

oo 5 ersten Anspruchs niedergelegt. Die Ansprüche 2 bis 10 enthalten spezielle Ausgestaltungen.

Durch die Hinne z. B. in Form einer sich verjüngenden Wand wird erreicht, daß das sich im Lagerraum befindliche Öl nicht in den radial weiter außen liegenden ölvorratsraum abfließt, wenn die Lagerung in Drehung versetzt wird. Weiterhin wird soviel öl im Lagerraum zurückbehalten, daß nach einer gleichmäßigen Verteilung am Umfang der Ölstand immer noch so hoch

ist, daß er für eine kurzzeitige Lagerschmierung ausreichend ist. Da nun aber oft ein Ölstand angestrebt wird, der in etwa ia Teilkreisbereich der Wälzkörper liegen soll, ist die olfördereinrichtung vorgesehen. Diese ist so eingestellt, dar: sie sehr fördert als aus dem Lagerraum durch die Drehung der Wälzkörper wieder herausgewirbelt wird. Deshalb wird der Ölstand im Betrieb steigen und z\^ar solange, bis das Öl über die im Gehäuse auf der gegenüberliegenden Seite der Olfördereinrichtung angebrachte Ölablaufbohrungen wieder in den Vorretsraum zurückfließen kann. Dieser Umstand bewirkt eine Ölzirkulation.
Dadurch wird die Wärme im Lager besser abgeführt, denn das herausfließende Öl kann sich im ölvorratsraum wieder abkühlen.

Drmit ist also sichergestellt, daß nicht nur ein ge\^isser Clstand im Lager aufrechterhalten bleibt, sondern es wird auch ein Ölumlauf bewirkt, der für eine Kühlung des Lagers sowie einfA ständigen Claustausch und damit für eine längere Lebensdauer porg"c.

Zur Vereinfachung der Konstruktion besteht die sich verjüngende Wand aus einem konischen Hing und ist am Gehäuse befestigt, z. B. durch Verschweißen. Bezüglich der Zuordnung der Rinne zu den Wälzlagern sind zwei Möglichkeiten anwendbar. Entweder aan ordnet sie an der zur Trommelmitte hin gerichteten Seite an oder auf der entgegengesetzten. Beide haben Vorteile. Die erste Anordnung ermöglicht eine kleinere Stützweite der der Welle.· bezogen auf die Gesamtbreite des Maschinenteils. Bei der zweiten ist die Kontage insbesondere der olfördereinrichtung einfacher.

BAD ORIGINAL

Damit die Ölfördereinrichtung im erstgenannten Fall in aas ungeteilte Gehäuse eingebracht werden kann, besteht sie aus einem umklappbaren Pitotrohr. Der evtl. durch die Dichtung eindringende Schmutz -wird vor dem Lager bereits in einer zur Welle offenen TJmfangsnut aufgenommen und von hier aus durch die Ölablaufbohrungen auf dem kürzesten Weg'zum ölvorratsraum gebracht. Damit sich hier keine Staustellen ergeben, besitzen die ölablaufbohrungen eine kontinuierliche Steigung.

Da der Schmutz auch weiterhin möglichst von den -^agern ferngehalten/werden soll, gelangter bei der Ausführung mit innen angeordneter Rinne in den ölvorratsraum auf eine konische Vend. Er ist normalerweise schwerer als das öl und wandert daher bis zum Ende dieser Wand, von wo er infolge der Fliehkraft zu einer weiteren konischen Wand mit entgegengesetzter Steigung gelangt. Auch hier erfolgt eine Weiterförderung, und zwar solange, bis er in einem von einer dritten radial gerichteten Wand abgeschlossenen Raum zur Ruhr kommt. Von hier aus ist eine Rückförderung in die Lagerräume kaun zu befürchten, denn durch die Überdeckung durch die erste Wand und die konischen Flächen erfolgt eine Zurückhaltung des Schmutzes in der äußeren Ecke. Auch beim Stillsetzen der Maschine wird daran nicht viel geändert.

Diese Schmutzforder- und hebeeinrichtung werden am besten aus kegeligen Rohrabschnitten erstellt. Wenn man sie an beiden "pt- Lagerstellen symmetrisch ausbildet, ergeben sich weitere Vereinfachungen bei der Herstellung.

Die Erfindung wird anhand von zwei Figuren näher erläutert. Fig. Λ zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung mit innen angeordneter Rinne
Fig. 2 zeigt e±ne erfindungsgemäße Ausführung mit außen angeordneter Rinne

Die Zeichnung der Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Innenlagerung einer Bandtrommel. Auf der Welle 1 sitzen die beiden Wälzlager 2 und 3, die wiederum vom sich drehenden Gehäuse 4· der Bandtrommel umgeben werden. Zwischen den beiden Lagern 2 und 3 ist ein radial nach außen zurückgesetzter ölvorratsraum 5 vorgesehen.

BAD ORIGINAL

Für die Erfindung von "Bedeutung isi; nun der konische Hing 6', der hier neben der; Lager 2 an der Trommel angeschweiß ist, die ölfcodiereinrichtung S, die hier ein Pitotrohr umfaßt, und

co ' mehrere am Um eng verteilte Ölablauf bohrungen 9, die um das ^ 5 Leger 2 bzv:. 3 herumführen und in; Vorratsraum 5 radial außer- !

^~ halb des Ölstands mit der Höhe B enden. |

co I

Da die Bandtrommel eine Spaltdichtung 10 besitzt ^ darf der ϊ Clstand im Stillstand nur eine gewisse Höhe erreichen, und | zwar z. B. die Höhe A. Da die Spitze 6'' des konischen Rings 6' J unterhalb dieser Höhe A liegt, kann ein Ausgleich des ÖlStandes iin Lagerraum 7 und im Vorratsraum 5 stattfinden. Wird nun die Bandtrommel in Betrieb gesetzt, so verteilt sich das Öl am Umfang des Vorratsraums 5 z- B. auf der Höhe B. In diesem Bereich würde sich das auch im Lager befindliche Öl ansammeln, wenn dies nicht der konische Hing 6' verhindern würde. Aber auch die im Öllagerraum 7 vorhandene ölmenge wird am Umfang verteilt und besitzt dann nur noch die Höhe G. Da dies auf die Dauer nicht genügt, ist das Pitotrohr 8 vorgesehen. Dieses' schöpft mit seiner Eintrittsstelle 11 Öl aus dem Vorratsraum und fördert es zur Welle 1 hin, von wo es über die Austrittsöffnung 12 größtenteils durch den Spalt .13 zwischen den konischen Hing 6' und der Welle 1 in den Lagerraum 7 gelangt. Dadurch steigt dann der Ölstand im Betrieb auf die gewünschte Höhe D. Die maximale Höhe wird festgelegt durch die Kante 14. ^y Das zuviel in den Lagerölraum 7 geförderte öl fließt nämlich über diese Kante 14 in die Nut 15 und von hier über die Ölablaufbohrung 9 zurück in den Ölvorratsraum 5· Dadurch ergibt sich ein ölumlauf, wodurch eine zusätzliche Wärmeabfuhr und ständiger Schmierstoffaustausch sichergestellt sind, denn das in den großen Ölvorratsraum 5 zurückgelangte öl kann sich abkühlen bzw. mit dem anderen Öl vermischen, bevor es wieder in den Lagerraum 7 zurückbefördert wird.

Damit der evtl. durch die Dichtung 10 gelangende Schmutz nicht

in das Lager 2 oder 3 gelangt, ist die Umfangsnut 15 vorgesehen, in dieser sammelt sich nämlich der Schmutz an und gelangt in die ölablaufbohrungen 9· Damit die Ölablaufbohrungen 9 besser Öl fördern, besitzen sie zum ölvorratsraum 5 hin eine kontinuierliche Steigung. Dadurch wird auch eine Verstopfung der Bohrungen 9 wesentlich erschwert und außerdem der Öldurchfluß begünstigt.

BAD ORIGINAL

Der in den ülvorratsraum 5 gelangende Schmutz soll min so deponiert vier α en, daß er keinesfalls α ehr durch das Pitotrohr aufgewirbelt und in den Öllagerraum 7 zurückgelangt. Der Boden des Ölvorratsraums 5 besteht aus einer am Gehäuse befestigten konischen ersten Wand 16, auf der meist die schweren Schmutzanteile entlang -wandern, bis er an die offene Stelle 16' gelangt. Durch die Fliehkraft gelangt er von hier über einen Spalt 17 zu einer entgegengesetzt konischen Wand 18. Hier wird er nun weiter nach außen gefördert, bis er in die durch eine radial gerichtete dritte Wand 20 abgeschlossene Ecke 19 gelangt. Es ist offensichtlich, daß von hier eine Zurückförderung in Bereiche, in denen die Öleintrittsstelle 11 vorgesehen ist, sehr unwahrscheinlich ist, und zwar auch, wenn die Bandtrommel zwischenzeitlich stillgesetzt wird. Vie aus der Figur ersichtlich ist, werden die Wände 16,18 und 20 an beiden ""agerstellen 2 und 3 symmetrisch ausgebildet, und zvjsr indem einfache Blechteile aneinandergeschweißt werden. Dadurch ergibt sich ein einfacher und billiger Aufbau der Vorrichtung.

Bei der Ausführung nach Figur 2 ist die Kinne 6 auf der von der Trommelnitte weg gerichteten Seite der Lager 2 und 3 sngeordnet. Sie besteht ebenfalls aus einer sich verjüngenden Wand 6', die an der Trommel 4- befestigt ist und den Lagerölraum 7 vom Ölvorratsraum 5 trennt. Neben der Wand 6' ist ebenfalls eine ölfordereinrichtung 8 auf der Welle 1 angeordnet.

^v Beide Einrichtungen werden von einem nachträglich anschraubbaren Deckel 22 umfaßt, wodurch die Montage offensichtlich erleichtert wird. Die ölablaufbohrungen 9 befinden sich hier auf der inneren Seite der Lager 2"^und 3 und beginnen mit ihren an Umfang verteilten Einlaßöffnungen 9' etwa im Teilkreisbereich der Sollen 2' und 3'· Auf diesem Niveau wird derBstriebsölstand gehalten. Der Raum zwischen den Lagern 2 und 3 wird mit einem eingeschweißten Rohr 21 versehen. Dieses umgibt die Welle 1 mit Abstand und verbindet somit die beiden Lagerräume miteinander, verhindert aber, daß sich das Öl in den Trommelräumen V nicht nutzbar sammelt. Da offensichtlich im wesentlichen nur eine bezüglich dor Lnfor > und 3 seitenvertauschte Anordnung der funktiönswesentlichen Vorrichtungen vorgenommen wurde, erfo3gtdie Umlaufschmierung der Lager in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach Fig. 1.

BAD ORlGlNAU

Claims

FAG Ktigelfischer G&erg-.'Schä-feri KG5-A: ":}?-2S-1-7p7-Z-w8-he 8.720 Schweinfurt 06.04.195^ r O 4 I O 3 O U Ansprüche i

1. "Vorrichtung zur Ölschmierung von Wälzlagern mit sich I

drehendem Außenring für vorzugsweise Bandtrommeln mit \ einem Ölvorratsraum und einem Stillstandsölstand, hei dem die Welle im Dichtungshereich nicht vom Öl einer im übrigen großen Ölmenge im Ölvorratsraum berührt •wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a.) der das Lager (2, 3) umgebende Ölraun (7) vom Ölvorratsraum (5) durch eine umlaufende Einne (6) getrennt ist,

b.) eine an der Welle (1) befestigte Ölfördereinrichtung (8) vorgesehen ist, deren Ölsammelstelle (11) sich in umlaufenden Betriebsölstand des ölvorratsraums (5) befindet und deren Austrittsstelle (12) dem umlaufenden Spalt (13) zwischen der Einne (6) und der Welle

(1) gegenübersteht.

c.) auf der der Einne (6) abgewandten Seite des Lagers (?,3) im Gehäuse-(4) mindestens eine ölablaufbohrung (9, 9') beginnt, deren Eintrittsstelle etwa im Teilkreisbereich der Bollen (2J3¹) liegt und deren Austrittsstelle 2Q im Vorratsraum (5) endet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,' daß die Einne (6) von einer vom Lager (2, 3) weg zur Welle (i) verjüngenden Wand (6') gebildet wird.

3- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich verjüngende Wand (6¹) aus einen konischen oder konisch abgewinkelten Bing besteht und am das Lager (2, 3) umgebende Gehäuse (A-) befestigt ist.

4-. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölablaufbohrung (9) zum Ölvorratsraum (5) hin eine kontinuierliche Steigung besitzt.

COPY

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch pekenn-

; zeichnet, daß die Panne (6) auf der zur Trommelmitte ge

richteten Seite des Lagers (2, 3) angeordnet ist (Pig. 1).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (6) auf der von der Trommelmitte weg gerichteten Seite des Lagers (2, 3) angeordnet ist (Fig. 2).

7- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ; die Ölfördereinrichtung (8) aus einem erforderlichenfalls

\ 10 umklapptaren Pitotrohr besteht, dessen Austrittsöffnung (12) : dem Spalt (13) zwischen der Sinne (6) und der Welle (1)

! gegenübersteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1,2,3,4,5,6 oder 7, dadurch

gekennzeichnet, daß die Eintrittsstelle bzw. Eintrittsr- y,r- stellen der Ölablaufbohrungen (9) in einer zur Welle (1 ) hin offenen Uafangsnut (15) oder Bohrung (9') angeordnet sind.

9- Vorrichtung nach Anspruch 5,7 oder S, dadurch gekennzeichnet',

daß der Ölvorratsraum (5), der sich zwischen den beiden »

Lagerstellen (2, 3) im Gehäuse (4) befindet, beidseitig radial von einer ersten rohrförmigen, konischen Wand (16) abgeschlossen wird, deren Durchmesser beginnend vom jeweiligen Lager aus kontinuierlich größer wird, wobei jeweils am größeren Ende (16') der ersten Wand (16) eine zweite rohrförmige, entgegengesetzt konische Wand (18) nit Spalt (17) vorgesehen ist, die an ihrem im Durchmesser kleineren Ende die erste Wand (16) axial überragt und am anderen Ende durch eine radial gerichtete dritte Wand (20) mit der ersten Wand (16) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet., daß die im Bereich der beiden Lagerstellen (2, 3) angeordneten je drei Wände (16, 18, 20) symmetrisch ausgebildet sind, wobei die zweite Wand (18) des einen Lagers (2) mit der ihr gegenüberstehenden zweiten Wand (18) des anderen Lagers (3) verbunden ist.