DE3500955A1

DE3500955A1 - Einrichtung zur oelversorgung von horizontal aufgestellten kraft- oder arbeitsmaschinen

Info

Publication number: DE3500955A1
Application number: DE19853500955
Authority: DE
Inventors: Karl 6713 Freinsheim Gaffal
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB SE and Co KGaA
Priority date: 1985-01-14
Filing date: 1985-01-14
Publication date: 1986-07-17
Also published as: DE3500955C2

Description

Einrichtung zur Ölversorgung von horizontal aufgestellten Kraft-
oder Arbeitsmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Bei Kraft- oder Arbeitsmaschinen mit horizontal angeordneter Welle g können die Radiallager über eine sogenannte Ringtauchschm ierung oder durch Schleuderscheiben mit Öl versorgt werden. Bei der Ringtauchschmierung ist neben oder innerhalb des Wellenlagers ein Ring mit wesentlich größerem Durchmesser, welcher nur in axialer Richtung geführt ist, lose auf die zu lagernde Welle aufgelegt. Mit der unteren Ringhälfte taucht dieser Ring in den Ölsumpf ein und wird von der sich drehenden Welle ebenfalls in Drehung versetzt.
Dabei wird das am Ring anhaftende Öl an der Welle bzw. dem Lager abgestreift und dem Lagerspalt zugeführt. Dieses Verfahren ist jedoch nur für geringe Wellenumfangsgeschwindigkeiten verwendbar.
Bei über 10 m/sec. liegenden Wellenumfangsgeschwindigkeiten steigt der Schlupf zwischen Welle und dem lose aufliegenden Schmierring zu stark an, so daß keine ausreichende Schmierung gewährleistet wird.
Aus der DE-PS 248 273 ist für ein Eisenbahnachslager eine Schmiereinrichtung bekannt, welche mit einer auf der Welle angebrachten' rotierenden Scheibe versehen ist. Diese Scheibe weist im Bereich ihres mittleren Durchmessers eine zur Wellenachse hin offene Rinne auf. Desweiteren ist die Scheibe auf der dem Lager zugekehrten Seite mit radial zur Wellenachse verlaufenden Rippen versehen. Bei geringer Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe schöpfen diese Rippen das Öl aus dem Ölsumpf und es läuft entlang der Rippen zum inneren Umfang der Ölförderscheibe. Aufgrund der im mittleren Durchmesserbereich der Ölförderscheibe angebrachten Rinne kann die Ölförderscheibe das Ende der Lagerbuchse überkragen.
Somit kann das der Schwerkraft folgende Öl an den Rippen entlanglaufen und oberhalb der Lagerschale in eine von der Ölförderscheibe überdeckte Auffangrinne tropfen. Die im mittleren Durchmesserbereich der Ölförderscheibe angebrachte Rinne soll ein Abtropfen des Öls gewährleisten. Bei höherer Umfangsgeschwindigkeit der Ölförderscheibe wird die Auffangrinne durch die Spritzwirkung der Rippen in ausreichender Weise mit Öl gefüllt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unabhängige Eigenölversorgung für Radiallager zu entwickeln, die von der Wellendrehzahl nicht beeinflußbar ist und die eine mengen- und druckmäßig ausreichende Ölversorgung sicherstellt. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des I Hauptanspruches.
Bei der Drehbewegung der Ölförderscheibe bildet sich innerhalb des Ringkanales ein zirkulierender Ölring, dem die für die Lagerschmierung notwendige Ölmenge entnommen und dem Lager gezielt zugeführt wird. Diese Ausführungsform ist unabhängig von unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten und weist einen äußerst geringen Bauaufwand auf. Da keine Berührung zwischen feststehenden und rotierenden Teilen erfolgt, sind keine Verschleißteile gegeben und somit eine hohe Betriebssicherheit garantiert. Diese Anlage arbeitet automatisch und es sind keine zusätzlichen Überwachungs- und Steuerungsein richtungen erforderlich.
Eine Ausgest altung der Erfindung sieht vor, daß eine mit einem gekrümmten Rohrende in den Ringkanal eintauchende Rohrleitung mit dem Lagerspalt verbunden ist. Somit kann in einfachster Weise durch ein kurzes Rohrstück, welches an seinem Ende entsprechend gekröpft ist, eine zuverlässige Ölversorgung des Radiallagers sichergestellt werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß im Bereich des unterhalb der Welle befindlichen Ölsumpfspiegels eine zum Ringkanal und in dessen Drehrichtung verlaufende Schrägfläche an einer zur Wellenachse quer verlaufenden Lagergehäusefläche angebracht ist. Infolge der Drehbewegung der Ölförderscheibe bildet sich im Ölsumpf eine gleichgerichtete Strömung aus. Um sicherzustellen, daß der Ringkanal auch ständig mit Öl gefüllt und somit ein rotierender Ölring aufrechterhalten wird, wird mit Hilfe der im Ölsumpfbereich angeschrägten Lagergehäusefläche das Öl in den rotierenden Ringkanal hineingedrängt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt die Fig. 1 einen Querschnitt durch das Lagergehäuse und die Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II.
Ein Radiallager 1, in dem eine Welle 2 gelagert ist, ist innerhalb eines Lagergehäuses 3 angeordnet. Neben dem Lager 1 ist auf der Welle 2 eine Ölförderscheibe 4 befestigt, an deren Außenumfang ein zur Welle hin offener Ringkanal 5 befestigt ist. Dieser Ringkanal besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem zylindrischen Teil 6 und einem daran anschließenden radial nach innen gerichteten Teil 7. Es kann auch eine entsprechend andere Form des Ringkanales Anwendung finden, welche geeignet ist, einen mit der Ölförderscheibe rotierenden Ölring zu bilden. Zur Vermeidung von aufwendigen Wellenabdichtungen im Bereich der Gehäusedurchführungen 8 liegt die maximale Höhe des Ölspiegels 9 unterhalb der Welle. Zur sicheren Ölfüllung des rotierenden Ringkanales 5 muß der Ölspiegel 9 jedoch einen bestimmten Betrag über den in das Öl eingetauchten Bereich des Ringkanales 5 liegen. Die erforderliche Ölspiegel-Höhendifferenz ist von der Umfangsgeschwindigkeit der Ölförderscheibe 4 abhängig. Da deren Durchmesser auch die Abmessungen des Lagergehäuses 3 bestimmt, kann diese nicht zu groß gewählt werden. Zur Sicherstellung der für die Lagerschmierung notwendigen Ölmenge wird vorzugsweise die Breite des Ringkanales variiert.
Um auch bei hohen Wellendrehzahlen eine sichere Ölfüllung in dem Ringkanal 5 sicherzustellen, wird die durch die Ölförderscheibe im Ölsumpf 10 erzeugte Strömung quer zur Wellenachse benützt.
Zu diesem Zweck weist das Lagergehäuse im Bereich des Ölspiegels 9 eine Schrägfläche 11 auf, die in Drehrichtung der Ölförderscheibe 4 gesehen schräg auf den eingetauchten Ringkanal 5 zuläuft. Infolge der im Ölsumpf 10 vorherrschenden Strömung wird das Öl zuverlässig in den Ringkanal 5 hineingedrückt.
Das in dem Ringkanal 5 kreisende Öl wird in diesem Ausführungsbeispiel durch ein einfaches Röhrchen 12 entnommen, welches mit seinem einen Ende mit dem Lager 1 verbunden und mit seinem anderen gekröpften Ende in den Ringkanal 5 hineintaucht. Es kann auch jedes andere Formstück verwendet werden, welches eine Öffnung aufweist, die entgegen der Drehrichtung des Ölringes zeigt.
Die kinetische Energie des im Ringkanal 5 rotierenden Ölringes wird durch das als Staurohr wirkende Schöpfelement in Druckenergie umgewandelt, so daß das Öl durch eine Verbindungsleitung unter Druck dem Lager zugeführt werden kann. Das von dem Rohr 12 zum Lager 1 geleitete Drucköl wird durch Bohrungen 13, 14 dem Lagerspalt 15 zugeführt. Es ist ohne weiteres möglich, die Ölzufuhr an der für die Schmierkeilausbildung günstigsten Umfangsstelle des Lagers 1 vorzusehen. Das aus dem Lagerspalt 1 5 wieder austretende Öl fließt in den Ölsumpf 10 zurück, in dem, je nach Anforderungen, Heiz- oder Kühlsysteme angebracht sein können.
Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie II-II. Die in das Öl eingetauchte Ölförderscheibe 4 erzeugt im Ölsumpf 10 eine Strömung, die im Bereich des Ölspiegels 9 in Drehrichtung verläuft.
Durch die Schrägfläche 11 wird sichergestellt, daß der rotierende Ringkanal 5 auch bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten zuverlässig mit Öl gefüllt wird.

Claims

Patentansprüche Einrichtung zur Ölversorgung von Wellenlagern horizontal aufgestellter Kraft- und/oder Arbeitsmaschinen, wobei eine auf der Welle im Bereich des Wellenlagers befestigte und in einen Ölsumpf eintauchende Ölförderscheibe die Ölvarsorgung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölförderscheibe (4) am Außenumfang einen zur Welle hin offenen Ringkanal (5) aufweist, daß ein oberhalb des Ölsumpfes (10) angebrachtes und in den Ringkanal (5) eintauchendes Schöpfelement durch eine Verbindungsleitung mit dem zu schmierenden Lagerspalt (15) verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem gekrümmten Rohrende in den Ringkanal (5) eintauchende Rohrleitung (12) mit dem Lagerspalt (15) verbunden ist.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des unterhalb der Welle (2) befindlichen Ölsumpfspiegels (9) eine zum Ringkanal (5) und in dessen Dreh richtung verlaufende Schrägfläche (11) an einer zur Wellenachse quer verlaufenden Lagergehäusefläche angebracht ist.