DE3873195T2

DE3873195T2 - Schmiereinrichtung fuer lager.

Info

Publication number: DE3873195T2
Application number: DE8888850186T
Authority: DE
Inventors: Ulf Wengeler
Original assignee: SKF Mekanprodukter AB
Current assignee: SKF Mekanprodukter AB
Priority date: 1987-06-23
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1993-02-18
Anticipated expiration: 2008-05-28
Also published as: DE3873195D1; US4886144A; JPS6415598A; SE461745B; SE8702597L; BR8803028A; JPH0660717B2; EP0297064A2; SE8702597D0; EP0297064B1; EP0297064A3; CA1301077C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Lagerschmiervorrichtung mit einer Fettzuführungsanordnung und einem an ein Lagergehäuse anschließbaren Ventilorgan.
Wälzlager müssen geschmiert werden, um direkte metallische Berührung zwischen den Wälzkörpern, den Lagerringen und dem Käfig zu verhindern. Der Schmierstoff verhindert desweiteren Verschleiß und Korrosion.
Die vorteilhafteste Betriebstemperatur in einem Wälzlager wird mit der Verwendung von genau so viel Schmierstoff, wie zur zuverlässigen Schmierung absolut notwendig ist, erreicht, d. h. ziemlich geringen Mengen. Andere Umstände, die die Schmierstoffmenge beeinflussen, sind die Vollziehung anderer Aufgaben, u. a. Dichtung und Kühlung.
Die Schmiereigenschaften eines Schmierstoffes nehmen aufgrund mechanischen Verschleisses und Alterung mit der Zeit ab. Der verbrauchte und verunreinigte Schmierstoff muß daher in regelmäßigen Zeitabständen ersetzt und erneuert werden. Wälzlager können für gewöhnliche Betriebsverhältnisse im allgemeinen mit Fett geschmiert werden. Das Fett hat im Vergleich zu Öl den Vorteil, daß es leichter im Lager verbleibt, insbesondere, wenn die Welle geneigt oder lotrecht liegt und daß es korrosionshemmende Eigenschaften aufweist. Die Wahl der Fettsorte hängt von den Betriebsbedingungen, in erster Linie dem vorliegenden Temperaturbereich, der Geschwindigkeit und der Umgebung, ab.
Wenn die Betriebsbedingungen häufiges, wiederholtes Schmieren verlangen, ist das Lagergehäuse in der Regel mit einer speziellen Fettzuführungsanordnung versehen, meistens einem Schmierloch mit einem Schmiernippel. Schwer belastete Lager können an eine automatische Lagerschmiervorrächtung angeschlossen werden, die das Lager fortlaufend ohne Handarbeit schmiert.
Auf dem Markt sind heute eine große Anzahl automatischer Lagerschmiervorrichtungen, die nach verschiedenen Prinzipien arbeiten. Sämtliche leiden jedoch an schweren Funktionsmängeln, und sie bringen somit nicht den vorgesehenen Schmierungseffekt. In gewissen Fällen können diese Schmiervorrichtungen eine schlechte Alternative, verglichen mit Handschmierung, darstellen. Ein oft auftretender Mangel ist zu kräftige Schmierstoffzufuhr, welche eine stark steigende Lagertemperatur mit sich bringt. Bei gewissen Arten hat sich herausgestellt, daß sie überhaupt keinen Schmiereffekt oder eine unregelmäßige Fettzufuhr haben. Dies führt zum Schlußsatz, daß bekannte Schmiervorrichtungen nicht die erwünschte, regelmäßige, passende und kontinuierliche Schmierung ergeben, die in schwierigen Anwendungsfällen erforderlich ist. Die Funktionsprinzipien der Fettzufuhr unterscheiden sich vom Typ zu Typ, am häufigsten sind jedoch federbeaufschlagte Kolben und elektrolytisch erzeugtes Antriebsgas, das eine mit einem Kolben verbundene Membran beaufschlagt.
Für Schmiervorrichtungen mit Ölschmierung ist auch bekannt, die Ölzufuhr kontinuierlich mit Hilfe von wärmebeaufschlagbaren Elementen zu steuern. In solchen Vorrichtungen gemäß u. a. FR-A-877,500 wird die Ölzufuhr normalerweise derart gesteuert, daß die zugeführte Ölmenge mit steigender Temperatur in der für die Schmierung bestimmten Anordnung zunimmt. Wenn eine in Übereinstimmung mit diesem Prinzip arbeitende Schmiervorrichtung zur Fettschmierung von Lagern verwendet werden soll, würde eine zunehmende Fettzufuhr eine weitere Zunahme der Lagergehäusetemperatur mit sich bringen.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, eine neue Art Schmiervorrichtung zu schaffen für die automatische und gesteuerte Zufuhr von Schmierfett zu in Lagergehäusen eingebauten Wälzlagern. Eine kontinuierliche Schmierung soll geschehen, wenn das Lager sich innerhalb des Betriebstemperaturintervalls befindet, jedoch die Schmierfettzufuhr automatisch bei Zunahme der Lagergehäusetemperatur aufgrund von zu kräftiger Schmierung unterbrochen werden. Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden dadurch gelöst, daß die Erfindung die Eigenschaften der beiliegenden Patentansprüche aufweist.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform einer in beiliegender Zeichnung in einem vertikalen Querschnitt veranschaulichten Schmiervorrichtung beschrieben.
In der Zeichnung ist eine Fettschmiervorrichtung mit einem Zylinder 1 gezeigt, in welchem ein Kolben 2 beweglich angeordnet ist. Die speisende Kraft wird von einer Feder 3 bereitgestellt, die den Kolben 2 beaufschlagt. Das Fett wird in ein hier nicht dargestelltes Lagergehäuse über ein Ventil gespeist, welches einen rohrförmigen, zwischen zwei Federn 5 und 6 eingeklemmten Ventilkörper 4 enthält. Der Ventilkörper 4 ist vertikal beweglich im Ventilgehäuse 7 und kann in seiner oberen, hier nicht gezeigten Lage Auslaßöffnungen 8 im Ventilgehäuse 7 verschließen.
Die untere Feder 5 ist erfindungsgemäß eine Metallfeder mit Formerinnerungsvermögen, d. h. eine Schraubenfeder aus einem sog. Memorymetall. Memorymetalle sind spezielle Metallegierungen, die bei einer gewissen Temperatur aktiviert werden. Dies beinhaltet, daß die Feder in Gestalt einer Schraubenfeder ihre Länge bei einer gewissen Aktivierungstemperatur verdoppeln kann. Die Feder soll reversibel sein, d. h. sie soll ihre ursprüngliche Länge wieder einnehmen, wenn die Temperatur unter das Aktivierungsniveau sinkt. Geeignete Metallegierungen sind TiNi- und CuZnAl -Legierungen.
Die obere Feder 6 liefert eine Gegenkraft für die Metallfeder mit Formerinnerungsvermögen 5, um einen schmalen Temperaturbereich für die Aktivierungstemperatur zu erzielen. Die Feder 6 ist zwischem dem Ventilkörper und einer auf das Ventilgehäuse 7 aufgeschraubten Mutter 9 eingespannt, wobei die Mutter mit Hilfe einer über den Deckel 11 des Zylinders 1 vorstehenden Handhabe eingestellt werden kann, die mittels einer Stellstange 12 mit der Mutter 9 verbunden ist.
Der untere Teil des Ventilgehäuses 7, das die Metallfeder mit Formerinnerungsvermögen 5 umschließt, erstreckt sich in das hier nicht dargestellte Lagergehäuse und ist daran befestigt. Die Federn 5, 6 sind hierbei so aufeinander abzustimmen, daß die Metallfeder mit Formerinnerungsvermögen 5 unter normalen Betriebsbedingungen im Lagergehäuse, wie aus der Zeichnung ersichtlich, ihre zusammengepreßte Position einnimmt, wobei das Ventil offensteht und Fett kontinuierlich in das Lagergehäuse gespeist wird. Bei zu großer Schmierung wird die Lagergehäusetemperatur steigen, und wenn eine im voraus bestimmte Aktivierungstemperatur überschritten wird, z. B. 60º, weitet sich die Feder 5, wodurch der Ventilkörper 4 im Ventilgehäuse 7 angehoben wird und die Öffnungen 8 verschließt. Wenn die Temperatur unter die Aktivierungstemperatur sinkt, nimmt die Feder 5 wieder ihre ursprüngliche, zusammengepreßte Position ein, womit das Ventil wieder geöffnet wird.
Versuche haben gezeigt, daß es mit einer Schmiervorrichtung gemäß vorliegender Erfindung, welche Vorrichtung bezüglich der Fettzufuhr eine Ein-Aus-Funktion aufweist, möglich ist, die Lagergehäusetemperatur auf eine im voraus bestimmte Temperatur, z. B. 60º, zu begrenzen während bis zu 90% der Lagerbetriebsperiode. Lediglich im Zusammenhang mit dem verhältnismäßig kurzen Öffnungsvorgang und folgender Fettzufuhr zum Lagergehäuse treten kurzfristige Temperaturspitzen auf. Dies ist mit Verhältnissen zu vergleichen, die normalerweise bei automatischen Lagerschmiervorrichtungen vorliegen, bei denen die Lagergehäusetemperatur hauptsächlich auf einem konstanten Niveau gleicher Größe liegt, das bei einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung lediglich kurzfristig auftritt.

Claims

1. Automatische Lagerschmiervorrichtung mit einer Fettzuführungsanordnung (1, 2, 3 ) und einem an ein Lagergehäuse anschließbaren Ventilorgan (4, 5, 6, 7, 8, 9), dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilorgan (4, 5, 6, 7, 8, 9) einen im wesentlichen rohrförmigen Ventilkörper (4) in einem Ventilgehäuse (7) und ein mittels Wärme aktivierbares, an einem Ende des Ventilkörpers angreifendes Glied in Gestalt einer Metallfeder mit Formerinnerungsvermögen (5) umfaßt, die vorgesehen ist, die Temperatur des Lagergehäuses zu fühlen und bei Überschreitung einer vorherbestimmten Aktivierungstemperatur zu expandieren, wobei der Ventilkörper (4) durch die Metallfeder mit Formerinnerungsvermögen (5) derart steuerbar ist, daß er bei Expansion der Feder (5) die Fettzufuhr zum Lagergehäuse unterbricht.

2. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfeder mit Formerinnerungsvermögen (5) zumindestens teilweise in einem Teil des Ventilgehäuses (7) aufgenommen ist, welcher aus einem Gehäuse (1) der Schmiervorrichtung herausragt, wobei dieser Teil so gestaltet ist, daß seine Montage im Lagergehäuse möglich ist.

3. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfeder mit Formerinnerungsvermögen (5) zwischen dem Ventilkörper (4) und einem radial nach innen vorstehenden Teil an einem Außenende des Ventilgehäuses (7) eingespannt ist.

4. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel in axialer Richtung durch die Metallfeder mit Formerinnerungsvermögen (5) hindurch ausspeisbar ist.

5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (4) zwischen der Metallfeder mit Formerinnerungsvermögen (5) und einer zwischen dem Ventilkörper (4) und einem innenliegenden Ende des Ventilgehäuses (7) angeordneten Feder (6) eingespannt ist.