DE69433065T2

DE69433065T2 - Verfahren zur Zuführung von Schmiermittel an ein Wälzlager

Info

Publication number: DE69433065T2
Application number: DE69433065T
Authority: DE
Inventors: Albert Stitz; Wolfgang Hahmann; Franz Peter Salz
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: SAURER GMBH & CO. KG, 41069 MOENCHENGLADBACH, DE
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2014-03-18
Also published as: DE69433065D1; JPH07506896A; KR0156029B1; EP0854314A3; WO1994021932A3; WO1994021932A2; EP0854314B1; EP0641418A1; ES2206778T3; RU2142078C1; US5711615A; CN1105801A; RU94046371A; EP0854314A2; CN1059023C; US6105724A; KR950701718A; US5971107A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Versorgung eines Wälzlagers mit Schmiermittel und eine Pumpe zur Dosierung eines Schmiermittels an ein Wälzlager. Solche Lager sind aus US 4 312 546 bekannt.
Ein mit einer Schmiermittelzufuhrleitung versehenes Wälzlager ist aus „Konstruktion von Spindel-Lager-Systemen für Hochgeschwindigkeits-Materialbearbeitung", Manfred Weck et al., expert Verlag, Ehningen, bekannt.
Bei diesen Wälzlagern findet eine Reinigung des Wälzlagers durch Spülung zusammen mit der Schmiermittelversorgung statt. Dadurch wird stets mehr Schmiermittel in das Wälzlager zugeführt als benötigt wird. Das überschüssige Schmiermittel muss daher entfernt und abgeführt werden. Es muss ebenfalls zusätzliche Arbeitsenergie aufgebracht werden, um den Verlust von „Plansch"-Leistung zu kompensieren, und es tritt ebenfalls eine zusätzliche Lagererwärmung als Folge der Plansch-Leistung sowie Schmiermittelverschleiß auf.
Auch die EP 350 734 offenbart Vorrichtungen zur Versorgung von Wälzlagern mit einem Schmiermittel. Bei diesen Wälzlagern wird das Schmiermittel durch Leitungen oder Düsen zugeführt, durch welche das Schmiermittel vermischt mit einem Luftstrom in das Lager hineingeblasen wird.
Ein Nachteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass neben der Schmiermittelversorgung der Schmierstelle auch eine Verschmutzung der Umgebung mit Schmiermittel erfolgt. Weiterhin verursacht dieser Konstruktionstyp einen relativ hohen Schmiermittelverbrauch, da neben des Schmiermittelbedarfs der eigentlichen Schmierstelle auch der in die Umgebung geblasene Schmiermittelverlust betrachtet werden muss.
Obwohl diese Verluste durch die Auswahl eines relativ hochviskosen Schmiermittels relativ niedrig gehalten werden können, können sie nicht gänzlich vermieden werden. Andererseits behindern hochviskose Schmiermittel für bestimmte Anwendungen den Lagerleichtlauf, wie er insbesondere für sehr schnell drehende und im wesentlichen widerstandsfrei laufende Galetten für Fäden gefordert ist. Insbesondere bei Galetten ist die Verschmutzung der Umgebung durch Ölnebel von relevanter Bedeutung, da es absolut erforderlich ist, das Produkt vor Verschmutzung zu bewahren.
Es ist ebenfalls bekannt, derartige Wälzlager mit einer Dauerfüllung oder – schmierung zu versehen, wobei das Lager dann mit Hilfe von beidseits des Wälzkörpers angeordnete Dichtscheiben hermetisch abgedichtet ist.
Voraussetzung für eine solche Dauerschmierung sind entsprechend pastöse oder hochviskose Schmiermittel, um eine Langzeitdichtigkeit des Wälzlagers zu gewährleisten. Hieraus ergibt sich jedoch der Nachteil, dass die Viskosität des Schmiermittels stark von der Temperatur des Lagers abhängt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Versorgung von Wälzlagern mit Schmiermittel so weiterzubilden, dass bei geringem Schmiermitteldurchsatz eine effektive und im wesentlichen verlustfreie Schmierung des Wälzlagers gewährleistet ist. Die Lösung ist ein Verfahren nach Anspruch 1. Vorteilhafte Einzelheiten werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Im Gegensatz zu allen bisher bekannten Technologien ermöglicht das Verfahren dem Wälzlager mit einer minimal möglichen und dennoch optimalen Schmiermittehnenge zu arbeiten. Die Kombination dieser beiden Einflussparameter für die Lebensdauer eines Wälzlagers führt trotz geringster Schmiermittehnengen trotzdem zu einer Lebensdauererhöhung, und dies bei geringster Umweltbelastung.
Das Verfahren hat den Vorteil, dass das Schmiermittel unmittelbar und ausschließlich in den Bereich der Wälzelemente zugeführt wird. Die zugeführte Schmiermittelmenge ist daher lediglich auf den unmittelbaren Bedarf des Wälzlagers abzustimmen. Das Schmiermittel wird intermittierend in gering abgemessenen Mengen zugeführt, da die gesamte zugeführte Schmiermittelmenge ausschließlich im Bereich der Wälzelemente zugeführt und verbraucht wird.
Das Schmiermittel kann in fester, pastöser oder flüssiger Form, d. h. in kompakter Form, ohne Vermischung mit Luft zugeführt werden. Die unmittelbare Zufuhr des Schmiermittels in den Bereich der Wälzelemente bewirkt eine nebelfreie Ablagerung des Schmiermittels auf den Laufringen der Wälzelemente und bewirkt den Aufbau eines dünnen Schmiermittelfilms zwischen den Wälzelementen und ihren Laufringen.
Aufgrund des geringen Schmiermittelbedarfs derartiger Wälzlager ist vorzugsweise davon auszugehen, dass eine einzige Leitung in einem der Lagerringe ausreicht, um die erforderliche Schmiermittelmenge zuzuführen. Es können jedoch mehrere Leitungen eingesetzt werden, die auf einer einzelnen Axialebene des Wälzlagers hintereinander oder in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind.
Da es erforderlich ist, dass die zudosierten Schmiermittelmengen sehr gering sind, insbesondere, wenn sie kleinen Wälzlagern mit schnelldrehenden Galetten auf Textilmaschinen zugeführt werden, kann der Durchmesser der Leitung sehr klein sein, d. h. er kann im Millimeterbereich oder darunter liegen (zum Beispiel 0,5 mm).
In Abhängigkeit von der besonderen Einrichtung kann die Leitung entweder am inneren oder am äußeren Lagerring angebracht sein. Zudem kann der innere oder der äußere Lagerring durch ein Maschinenelement gebildet sein.
Es wird bevorzugt, dass sich die Leitung im stationären Lagerring befindet, da dies den Vorteil eines einfachen Anschlusses an eine Schmiermittelzufuhreinrichtung hat.
Zur Optimierung des Schmiereffektes sollte die Fliehkraft berücksichtigt werden, die auf das Schmiermittel wirkt. Demzufolge kann es nötig sein, das Schmiermittel dem inneren Ring zuzuführen.
Es ist jedoch oft möglich, die Leitung in dem sich drehenden Lagerring vorzusehen. In diesem Fall wäre es nötig, die Schmiermittelzufuhreinrichtung über einen kämmenden Kanal oder über eine rotierende Flüssigkeitskupplung mit der Leitung zu verbinden.
Es ist möglich, den Laufring der Wälzelemente auf einem kurz möglichsten Weg mit Schmiermittel zu versorgen, wenn die Leitung an einer Auslassöffnung im Bereich des Laufrings des jeweiligen Lagerrings mündet. So kann mit diesen Merkmalen eine direkte Schmiermittelzufuhr an Stellen erfolgen, an denen das Schmiermittel benötigt wird.
Es wird außerdem bevorzugt, dass sich die Schmiermittelleitung in einer Zone der Lagerfläche befindet, die eine reduzierte Last trägt und dass sie so gebaut ist, dass sie in einer Umfangszone mit reduzierter Flächenpressung mündet. In jedem Fall wird das Einfallen der Wälzelemente in die Leitung vermieden, so dass ein ruhiger Lauf erzielt werden kann. Der ruhige Lauf der Walzelemente wird folglich auch nicht durch die Leitung behindert. So werden periodisch auftretende Vibrationen in dem Lager vermieden, so dass den Wälzelementen ermöglicht wird, sich im wesentlichen gleichmäßig und vibrationsfrei in ihren Laufringen zu bewegen, und weiterhin eine Beschädigung der Oberflächen der Wälzelemente und der Laufringe durch periodisch auftretende Vibrationen der Lager verhindert wird.
Ebenso wird vermieden, dass die Wälzlager die Leitung im Laufe der Zeit durch ihre Walzbewegung verschließen.
Ein Gebiet reduzierter Belastung auf das Lager kann in einem Wälzlager durch eine besondere Struktur des Laufrings der Wälzelemente geschaffen werden. In diesem Fall ist der Laufring der Wälzelemente so ausgestaltet, dass das Wälzelement primär in zwei ringförmigen, voneinander beabstandeten Bereichen gelagert ist. Zwischen diesen Lagerbereichen befindet sich eine ringförmige Zone geringerer Pressung pro Flächeneinheit, in der die Leitung oder Leitungen angeordnet werden können. Ungeachtet der Bauart entwickelt sich jedoch in jedem Wälzlager eine Zone verringerter Belastung auf der von der Lagerquerkraft abgewandten Seite. Die auf ein Wälzlager einwirkende Querkraft ist die äußere Kraft, die quer zur Wellenachse gerichtet ist, die die Welle gemeinsam mit der äußeren Belastung sowie den übrigen Querkräften im Gleichgewicht hält. Äußere Belastungen und Querkräfte des Lagers, die an der Welle auftreten, liegen mehr oder weniger in einer axialen Ebene. Die Leitung liegt ebenfalls in dieser Malen Ebene, nämlich auf der von der Lagerquerkraft abgewandten Seite.
In einer Ausführungsform wird die Leitung mit Schmiermittel von außen über eine Nut versorgt, die mit der Leitung kommuniziert und sich in der gleichen Normalebene erstreckt. In dieser Ausführungsform ist die Winkellage des entsprechenden eingebauten Lagerrings nicht von Bedeutung, da die Schmiermittelnut als eine ringförmige Nut gebaut ist, die sich wenigstens über einen Teilumfang des Lagersitzes erstreckt, und ist deshalb in allen Winkeleinbaulagen mit der Schmiermittelzuführeinrichtung verbunden.
Insbesondere für hohe Drücke des Schmiermittels kann es angebracht sein, beidseits der Schmiermittelnut ringförmige Dichtungen vorzusehen, um im Bereich der Schmiermittelnut die Bildung eines undurchlässigen ringförmigen Raums zu bilden, der lediglich zur Schmiermittelzufuhr in das Wälzlager durch die Leitung geöffnet ist.
Die ringförmigen Dichtungen können in ringförmigen Ringnuten angeordnet sein, die entweder in dem Lagerring oder im Gehäuse, oder im wellenseitigen Lagersitz für den Lagerring, oder sogar in einer Kombination dieser beiden Möglichkeiten angeordnet sein.
Die Leitung ist vorzugsweise mit der Druckseite einer Schmiermittelpumpe verbunden, die dazu dient, das Schmiermittel unter einem vorgegebenen exakten Druck zuzuführen. Über eine Zeitspanne betrachtet wird auf diese Weise eine immer gleiche Menge an Schmiermittel zugeführt.
Dieser Vorteil kann ebenfalls dadurch erreicht werden, dass die Leitung mit einem Schmiermittelbehälter verbunden ist, das unter Druck gehalten wird. In diesem Fall genügt es, aufgrund des geringen Schmiermittelverbrauchs, den Druckspeicher nur von Zeit zu Zeit zu laden, zum Beispiel durch Vorspannen einer Druckfeder, die auf einen Kolben einwirkt, welcher das Schmiermittel herauspresst. In der Zwischenzeit, d. h. beim langsamen Nachlassen des Druckes in dem Behälter, wird ein Druckabfall in Kauf genommen. Der Druckspeicher braucht somit nicht in einem vorgegebenen Druckbereich betrieben zu werden und braucht nicht andauernd auf einen einzigen Druckwert eingestellt zu werden.
Die nachfolgenden Weiterbildungen sind insbesondere vorteilhaft zur Versorgung verschiedener Schmierstellen wie es sie bei vielstelligen Textilmaschinen gibt.
Da oben beschriebene Wälzlager einen Betrieb mit einer minimalen, aber dennoch optimalen Schmiermittelmenge gestatten, ist es wünschenswert, dass das Schmiermittel unter Druck über eine Dosiervorrichtung von einer Schmiermittelquelle aus zugeführt wird. Es können Dosiervorrichtungen unterschiedlichster Bauart eingesetzt werden, und sie können zum Beispiel volumetrische Dosiervorrichtungen umfassen. Wenn letztere eingesetzt werden, wird eine vorgegebene kleine Volumenmenge zunächst gesammelt und dann verdrängt. In diesem Fall findet die Verdrängung in Zeitintervallen statt, d. h. mit einer Frequenz, die die dosierte Menge bestimmt. Das jeweils verdrängte Volumen bleibt konstant. Die Dosiervorrichtung kann jedoch auch des strömungsbegrenzenden Typs sein, wie zum Beispiel Magnetventile, die in vorgegebenen Zeitintervallen und mit vorgegebener Zeitdauer geöffnet und geschlossen werden. In diesem Fall wird die Dosiermenge einerseits durch die Öffnungszeiten und andererseits über die Drosselquerschnitte des Ventils bestimmt.
Die Erfindung ist auf einem sehr geringen Schmiermittelverbrauch begründet. Daher kann eine unnötige Füllung des Wälzlagers, die für die Schmierung nicht nötig ist, vermieden werden. Dies vermeidet gleichzeitig auch Plansch-Verluste, d. h. einen Energieverbrauch, der auf die Flüssigkeitsreibung zurückzuführen ist und insbesondere bei hohen Drehzahlen auch hohe Lagertemperaturen verursacht. Aufgrund des geringen Schmiermittelverbrauchs ist es möglich, beidseits der Laufringe für die Wälzelemente Dichtscheiben anzuordnen.
Da die Erfindung grundsätzlich von einem sehr geringen Schmiermittelverbrauch ausgeht, können Dichtscheiben, die beidseits der Laufringe für die Wälzelemente angebracht sind, Vorteile bringen. Diese Merkmale ermöglichen es, insbesondere ein unkontrolliertes Verdampfen des Schmiermittels zu verhindern, zum Beispiel verursacht durch eine hohe Lagertemperatur. In gewisser Weise können die Dichtscheiben leicht durchlässig sein, um einerseits eine exzessive Füllung des Lagers zu verhindern und um andererseits eine staubdichte Abdichtung zu realisieren.
Eine exzessive Füllung des Wälzlagers sollte jedoch in jedem Falle vermieden werden, um zusätzliche Plansch-Verluste, insbesondere bei hohen Drehzahlen und damit verbunden hohe Lagertemperaturen zu vermeiden.
Das Wälzlager ist besonders zum Stützen drehbarer Galetten auf einer Textilmaschine geeignet, die eine Mehrzahl von Bearbeitungsstellen umfasst, da es nun möglich ist, schnelllaufende Wälzlager mit einer langen Lebensdauer einzusetzen, wobei die Umweltverschmutzung, insbesondere die Verschmutzung des Produktes mit Öl, vermieden wird.
Gemäß dem Verfahren findet eine geregelte Versorgung eines Wälzlagers mit Schmiermittel statt, wobei die dem Wälzlager intermittierend zugeführte Menge an Schmiermittel in einer Kontrolleinheit bestimmt wird, in der eine durch vorgegebene Betriebsparameter festgelegte Grundeinstellung in Abhängigkeit von Betriebsdaten oder Zustandsdaten geändert wird, die kontinuierlich an dem Lager erfasst werden.
Herkömmliche Verfahren für die geregelte Zufuhr von Schmiermittel, jedoch mit hohen Verlusten, sind aus den oben genannten Schriften EP 350 734 A und EP 0 374 958 A bekannt. Obwohl das Schmiermittel in einer hochgenau dosierten Menge einem Förderluftstrom zudosiert wird und in das Wälzlager gebracht wird, wird ein Teil des hochgenau dosierten Schmiermittels wieder durch den Luftstrom ausgespült. Deswegen ist es nötig, eine höher dosierte Menge an Schmiermittel zuzudosieren, als benötigt wird.
Erst die Kombination aus Parametermessung und Schmiermittelzufuhr unmittelbar im Bereich des Wälzelementlaufrings lässt eine genaue Übereinstimmung zwischen zudosierter Schmiermittelmenge und dem lagerspezifischen Schmiermittelbedarf erwarten.
Daher eignet sich diese Kombination besonders zur Anwendung im Textilmaschinenbau, zum Beispiel zur Lagerung von Galetten, wo es unbedingt notwendig ist, eine Verschmutzung durch Ölnebel zu vermeiden.
Das Schmiermittel wird vorzugsweise unter erhöhtem Druck an die einzelnen Wälzlager abgeführt und dort in einer dosierten Menge in hochkompakter (flüssiger oder pastöser) Form und nebelfrei zugeführt. Dies bietet die Möglichkeit einer progressiven Verlängerung von Wartungsintervallen solch einer vielstelligen Textilmaschine. Hierbei sei angemerkt, dass solch eine Textilmaschine eine Mehrzahl von Lagerstellen umfasst, von denen jede einem gewissen Verschleiß unterworfen ist.
Die drehbar gelagerten Maschinenelemente, wie zum Beispiel Galetten, Spulköpfe, sind längs der Laufrichtung eines Fadens angeordnet und sie werden von dem Faden bis zur Aufwicklung auf einer Spule berührt. Deshalb besteht das Problem, dass die gesamte Maschine, mindestens eine Bearbeitungsstelle, stillgelegt werden muss, wenn eines der Wälzlager defekt ist.
Damit bestimmt in jedem Fall die minimale Lebensdauer des Lagers die Länge einer Betriebsphase, in welcher die Textilmaschine kontinuierlich läuft. Da bei Ausfall eines der Wälzlager aus Sicherheitsgründen alle Wälzlager ersetzt werden, ist es von großem Interesse, die Lebensdauer der Lager, auch unter den schwierigen Betriebsbedingungen bei Textilmaschinen zu verlängern.
Da dies die Schaffung von einheitlichen und optimalen Betriebsbedingungen für alle Wälzlager erlaubt, ist es möglich, die Lebensdauer der Lager, zumindest im wesentlichen unabhängig von der Lagerbelastung, zu erhöhen.
Dies wird dadurch erreicht, dass trotz der Mehrzahl von Lagerstellen eine individuelle Einstellung der Schmiermittelzufuhr auf den tatsächlichen Schmiermittelbedarf für jedes Wälzlager geschaffen wird.
Mit anderen Worten: Es erfolgt für jedes einzelne Lager eine ständige Korrektur der Grundeinstellung. Die Grundeinstellung wird von der Herstellerseite vorgegeben. Sie resultiert aus empirischen Werten und wird durch die Zustandsdaten der einzelnen Lagerstellen korrigiert. Hierzu zählen insbesondere die Temperatur. Die Zustandsdaten werden zum Beispiel in eine Kontrolleinheit eingespeist und mit den dort abgelegten Daten der Grundeinstellung verglichen. Die Grundeinstellung sollte den optimalen Betriebsbedingungen entsprechen, so dass der Vergleich der Zustandsdaten mit der Grundeinstellung es erlaubt, eine praktisch ideale Schmiermittelzufuhr im Bereich der optimalen Schmiermittelmenge für jedes einzelne Lager zu realisieren.
Die Voraussetzung für die Festlegung der individuellen Schmiermittelmengen sind die Zustandsdaten, die an jeder Lagerstelle einzeln abgegriffen werden. Zu diesem Zweck ist es zum Beispiel möglich, Ist-Wert-Signale aus der Lagertemperatur zu erzeugen, die einer Steuereinheit aufgegeben werden. Es ist weiterhin möglich, Ist-Wert-Signale aus den an jedem Lager auftretenden Wellendrehzahlen zu erzeugen, die ebenso in die zentrale Kontrolleinheit eingegeben werden. Aus den eingegebenen Ist-Wert-Signalen wird in jedem Fall der optimale Schmiermittelbedarf berechnet, mit welchem jedes einzelne Lager zu versorgen ist.
Zum Zwecke der Überwachung größerer Lager ist es möglich, in vorteilhafter Weise zwei oder mehr Temperaturmessstellen vorzusehen, die über den Umfang des jeweiligen Lagers verteilt sind und der zentralen Kontrolleinheit die Mittelwerte weiterzugeben, die aus den gemessenen Werten ermittelt werden.
Zwar lassen sich durch Erfassung von Kennfeldern bestimmte Betriebsparameter zur Steuerung der Schmiermitteldosierung erhalten. Derartige Kennfelder können jedoch stets nur für eine Einbausituation gelten, da es nötig ist, alle Parameter wie Drehzahl, Heiztemperatur, Lageranordnung, usw. einzeln zu erfassen und sie in funktionellen Zusammenhang mit der dosierten Schmiermittelmenge zu bringen.
Insbesondere bei Textilmaschinen hat sich gezeigt, dass die Temperatur eine Mehrzahl von Einflussfaktoren hat.
Diese Einflussfaktoren hängen nicht unmittelbar und zwingend mit den Einflussfaktoren zusammen, welche die Lagertemperatur durch Reibung hervorrufen. In Textilmaschinen wird die Lagertemperatur zum Beispiel nicht nur durch die Betriebsbedingungen der Maschinenelemente (Galette), sondern auch durch die Betriebsdauer und durch den Verschleißzustand des Lagers verfälscht.
Man hat erkannt, dass beheizte Galetten, die langsam rotieren, eine höhere Lagertemperatur aufweisen als die schnell rotierenden Galetten. Hieraus ist ersichtlich, dass die Steuerung/Reglung der Schmiermitteldosierung nicht über alleinige Messung der Lagertemperatur zuverlässig erfolgen kann.
Es muss außerdem berücksichtigt werden, dass sich der Zusammenhang zwischen Lagertemperatur und Schmierung ändert. Dies gilt insbesondere deswegen, weil der Verschleiß einen gesonderten Einfluss auf die Lagertemperatur hat.
Hieraus resultiert das weitere Problem, dass ein Betriebsparameter für Wälzlager zu finden ist, der eine eindeutig dem Schmiermittelbedarf angepasste Lagerschmierung zulässt. Mit der Bezeichnung Betriebsparameter oder Zustandsparameter sind physikalische Größen gemeint, die eine Beschreibung des aktuellen Lagerzustands ermöglichen.
In einer Ausführungsform umfassen die Zustände, die auf dem Wälzlager zur Bestimmung der dosierten Menge an Schmiermittel erfasst werden, die Lagerschwingung, die gänzlich unabhängig von der Lagertemperatur ist. Dabei ist die Bestimmungsgröße „Lagerschwingung" als Betriebsparameter oder als Zustandsparameter gedacht, die eindeutig Auskunft über die Schmierverhältnisse im Wälzlager gibt. Es wird somit ein aktueller Zustand des Lagers bestimmt, der temperaturunabhängig ist.
Ein Vorteil kann darin gesehen werden, dass unter Vermeidung von einbauspezifischen Kennfeldern für den Verlauf der Lagertemperatur leicht erfassbare Betriebsparameter zur Steuerung der zudosierten Schmiermittelmengen zur Verfügung stehen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Schwingungszustand eine eindeutige Aussage für das Schmiermittel des Lagers ist und daher auch den durch Verschleiß zusätzlichen Bedarf bestimmt. Man beobachtet zum Beispiel in einem neuen Lager, dass ein bestimmter Schmierzustand Schwingungen in bestimmtem Masse hervorruft.
Hieraus ergibt sich eine zweckmäßige Auswertung, insbesondere ist die Amplitude auswertbar. Dementsprechend werden zum Beispiel Amplitudenspitzen erfasst, indem zum Beispiel eine obere Grenze für die Amplitude festgelegt wird und das Überschreiten der oberen Grenze, die Zeitdauer des Überschreitens, die Anzahl der Lagerschwingungen, bei denen ein Überschreiten des Grenzwertes erfolgt oder die Wiederholhäufigkeit der Grenzwertüberschreitung erfasst werden.
Es zeigt sich jedoch, dass der Schmiermittelbedarf und der Lagerverschleiß besonders dadurch synchron erfassbar sind, dass bestimmte Frequenzbereiche der Schwingungen, zum Beispiel durch Fourier-Analyse, ermittelt und ihr Auftreten oder die Häufigkeit ihres Auftretens erfasst werden. Ein besonders indikativer Frequenzbereich liegt zwischen 200 kHz und 500 kHz. Diese Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es ebenso, für jedes Wälzlager ein bestimmtes Schwingungsverhalten zu messen.
Um das Schwingungsverhalten zu ermitteln, wird ein Schwingungssensor in dem stationären Lagerbereich des Wälzlagers eingebaut, dessen Schmierung dosiert werden soll. Dort auftretende Lagerschwingungen oder Lageroszillationen werden laufend oder in bestimmten Zeitintervallen erfasst. Je nach Lagerbelastung, Drehzahl und Lagerzustand sind Zeitintervalle von Stunden zulässig. Die auftretenden Schwingungen werden dann analysiert. Eine einfache Analysenmethode besteht darin, dass bestimmte Toleranzgrenzen vorgegeben werden und dass dann bestimmt wird, ob die Schwingungsamplituden den Toleranzbereich verlassen. In diesem Fall wird ein Toleranzband festgelegt, innerhalb dessen die Lagerschwingungen erlaubt sind. Verlassen die Schwingungsamplituden das Toleranzband, wie dies kurz vor Beginn des Trockenlaufs der Fall ist, muss nachgeschmiert werden. Um sicherzustellen, dass die Amplitude der Lagerschwingung und das Überschreiten der vorgegebenen Toleranzgrenzen ein ausreichend genauer Indikator für den individuellen Schmiermittelbedarf und/oder den Verschleiß ist, kann es empfehlenswert sein, den Lebenszyklus eines Lagers in dessen jeweiligen Einsatzbereich vorher durch Versuch zu ermitteln.
Eine sichere Aussage kann aus der Amplitudenanalyse gewonnen werden, wenn letztere auf Schwingungen eines bestimmten Frequenzbereichs angewandt wird. Die im Lagerbereich eines Walzlagers auftretenden Schwingungen stellen die Überlagerung von Schwingungen unterschiedlicher Frequenzbereiche dar. Eine Mehrzahl dieser Frequenzbereiche ist ohne Aussage für den Schmierzustand und/oder den Verschleiß. Es hat sich zum Beispiel gezeigt, das hinsichtlich dieser Kriterien Schwingungen im Bereich von 200 kHz bis 500 kHz typisch sind. Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, dass bevorzugt alle Schwingungen außerhalb dieses als aussagekräftig erkannten Frequenzbereichs herausgefiltert werden. Die Amplitudenanalyse wird dann lediglich an den Schwingungen des kritischen Frequenzbereichs, d. h. zum Beispiel zwischen 200 kHz und 500 kHz, durchgeführt. Wenn auch nicht auszuschließen ist, dass auch bei der Amplitudenanalyse, die sich lediglich auf einen bestimmten Frequenzbereich der Schwingungen bezieht, eine Amplitudenspitze, die zur Überschreitung des vorgesehenen Frequenzbereichs führt, auf einer Überlagerung auch solcher Schwingungsfrequenzen beruht, die ohne Aussage für den Schmier- oder Verschleißzustand sind, bietet dieses Verfahren doch bereits eine ausreichend genaue Möglichkeit, die Schmiermittehnenge dem aktuellen Schmiermittelbedarf mit hoher Genauigkeit anzupassen.
Es hat sich aber darüber hinaus auch gezeigt, dass es möglich ist, die Schmiermittelzufuhr noch genauer zu gestalten. Hierzu werden die ermittelten Schwingungen analysiert (Fourier-Analyse). Es hat sich nämlich gezeigt, dass Schwingungen bestimmter Frequenzbereiche bei gut geschmierten Lagern nicht auftreten, wobei vorausgesetzt wird, dass gut geschmierte Lager keinen merklichen Verschleiß aufweisen. Jedenfalls übersteigt die Amplitudenhöhe der Schwingungen dieses Frequenzbereichs nicht ein bestimmtes vorgegebenes Maß. Bei Auftreten dieser Schwingungen wird eine dosierte, sehr geringe Schmiermittelmenge dem Wälzlager zugeführt. Bei der Überwachung der Lagerschwingung hat sich gezeigt, dass dadurch die Schwingungen dieses Frequenzbereichs wieder verschwinden. Wenn nun infolge von Verschleiß sich die Zeitabstände zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schwingungszuständen (Amplitudenspitzen, Frequenzbereiche) sich verringern, so lässt sich hieraus auf das Maß des Verschleißes zurückschließen. Andererseits lässt sich vorhersagen, dass der Verschleiß , gemindert wird, wenn innerhalb eines ermittelten Dosierintervalls ein charakteristischer Schwingungszustand eintritt. In diesem Fall muss das Dosierintervall entsprechend verkürzt werden. Es ist folglich zu erwarten, dass aus der jeweiligen Länge der Dosierintervalle ein Rückschluss auf den tatsächlichen Verschleiß gezogen werden kann, so dass eine zuverlässige Voraussage über die Wartungsintervalle einer derartigen Maschine getroffen werden kann.
Hierdurch wird es nicht nur möglich, die Lagerschmierung sehr feinfühlig dem Verschleiß anzupassen, sondern es lassen sich trotzdem auch zuverlässige Aussagen über den Verschleißzustand treffen. Damit erfolgt erstmalig eine Dosierung des Schmiermittels, die sowohl von dem Schmiermittelbedarf als auch von dem Verschleiß abhängig ist.
Als Betriebsparameter kommen insbesondere Lagerschwingungen ausgewählter Frequenzbereiche und/oder Lagerschwingungen mit ausgewählter Amplitudenhöhe in Betracht, wobei es möglich ist, die Zeitintervalle zwischen mindestens zwei aufeinanderfolgenden charakteristischen Lagerschwingungen, bzw. Amplituden zu messen. Hieraus lässt sich dann das Dosierintervall bestimmen. Eine weitere Verbesserung lässt sich folgendermaßen erreichen: Aus der Länge des Dosierintervalls kann man ein sogenanntes verkürztes Dosierintervall bestimmen, dessen Länge etwas kürzer ist, als der gemessene Zeitabstand zwischen dem aufeinanderfolgenden Auftreten charakteristischen Schwingungsverhaltens. Hierdurch lässt sich vermeiden, dass ein Schmiermittelmangel überhaupt auftritt.
Ein wesentlicher Aspekt dieser Weiterbildung der Erfindung beruht daher auf der Kombination aus dem Auftreten charakteristischen Schwingungsverhaltens am Wälzlager infolge Trockenlaufs und der Einbindung der so erhaltenen Zeitintervalle in einen Regelkreis zur geregelten/kontrollierten Nachdosierung an Schmiermittel.
Da prinzipiell die Nachdosierung sehr schnell erfolgen kann, und da grundsätzlich von einer schnellen Verteilung des zudosierten Schmiermittels in dem Laufring der Wälzelemente auszugehen ist, können die Zeitintervalle zur Schmiermittelnachdosierung im wesentlichen mit den Zeitintervallen übereinstimmen, in welchen das charakteristische Schwingungsverhalten nach vorausgegangener Zudosierung von Schmiermittel erneut festgestellt wird.
Es soll darauf hingewiesen sein, dass dieses Verfahren nicht nur für Wälzlager in Frage kommt, deren Aufbau hier beschrieben ist, sondern überall, wo eine geregelte Versorgung eines Wälzlagers mit Schmiermittel erfolgt, indem die Schmiermittehnenge in Abhängigkeit vom Verlauf eines vorbestimmten Betriebsparameters zudosiert wird. Hierzu werden die vom Wälzlager erzeugten Schwingungen erfasst, und der Betriebsparameter aus einem für Schmiermittelmangel charakteristischen Schwingungsverhalten bestimmt.
Bevorzugt wird das Schmiermittel den einzelnen Lagern in gasförmiger oder flüssiger Form als Schmieröl und unter erhöhtem Druck zugeführt. Hierzu sind vorzugsweise an Stellen der geringsten Lagerbelastung geeignete Bohrungen, gegebenenfalls auch mehrere Bohrungen für jedes Lager vorgesehen. Zweckmäßig werden auf der Außenseite der Lagerringe, besser jedoch in den die äußeren Lagerringe aufnehmenden Gehäusebohrungen, mit der Schmierölversorgung verbundene ringförmige Kanäle vorgesehen, durch die das Schmieröl in die Lager eintritt.
Die Messung und die Zufuhr (Dosierung) des für das einzelne Lager bestimmten Schmieröls kann auf unterschiedliche Weise geschehen. So kann jedem Lager eine eigene Pumpe, beispielsweise ein Segment einer Mehrfachpumpe (deren Segmente dann aber bezüglich der Fördermengen einzeln steuerbar sein müssen), zugeordnet sein. Verdrängerpumpen haben sich insbesondere als geeignet erwiesen. Das Schmieröl kann jedoch auch örtlich durch ein Ventil, insbesondere Magnetventil gesteuert, aus einem Druckölbehälter zugeführt werden, der von einer Pumpe von Zeit zu Zeit wieder aufgefüllt wird.
Insbesondere in diesen Fällen kann die Steuerung der jeweils einem Lager zugeführten Schmierölmenge bei Einhaltung regelmäßiger Zeitintervalle zwischen den Öffnungssignalen durch Änderung der jeweiligen Impulsdauer oder bei Beibehaltung der gleichen Impulsdauer durch an die momentan erforderliche Schmierölmenge angepasste veränderliche Zeitintervalle zwischen den Öffnungssignalen erfolgen.
Erfindungsgemäß werden äußerst geringe Mengen an Schmiermittel benötigt. Deswegen kann sich sowohl bei einer geregelten Schmiermittelzufuhr zum Wälzlager, als auch bei einer ungeregelten Schmiermittelzufuhr (zum Beispiel Schmiermittelzufuhr in fest vorgegebenem Zeittakt) das Problem der Alterung des Schmiermittels, der Sedimentation, der Verharzung oder Verseifung ergeben.
In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 die Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Axialaufsicht der Ausführungsform von 1;
3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung;
4 eine Ausführungsform, die eine Mehrzahl von Wälzlagern in einem Regelkreis zur geregelten Versorgung mit Schmiermittel umfasst;
5 eine Ausführungsform der Erfindung, die in einem Zufuhrringleitungssystem eingebunden ist;
6 eine mögliche Ausführungsform einer Dosierpumpe;
7 eine weitere Ausführungsform einer Dosierpumpe;
8 eine Ausführungsform eines Dosierventils;
9 eine Ausführungsform gemäß 8 mit einem Zufuhrringleitungssystem von 5;
10 eine Ausführungsform eines Dosierventils und einen Speicher;
11 eine schematische Ansicht einer Spinnanlage für Filamentfäden mit den Prozessstufen Extrusion, Verstreckung und Aufspulung;
12 die Erfindung bei drei Wälzlagern mit unbelasteter Zone im Laufring trotz einer Querkraft; und
13 die Erfindung mit einer axial vorgespannten Wellenlagerung.
Sofern nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.
Die 1-3 insbesondere veranschaulichen ein Wälzlager 1 mit einer Vorrichtung 2 zur externen Schmiermittelversorgung.
Der Aufbau eines derartigen Wälzlagers umfasst einen äußeren Ring 20, einen inneren Ring 21 und Wälzelemente 5, die dazwischen eingeschlossen sind, die üblicherweise von einem Käfig 22 in ihrer Position relativ zueinander fixiert werden, so dass diese auf den Laufringen 6a oder 6i mit gleichbleibendem Abstand zueinander abrollen. Wesentlich ist, dass einer der Lagerringe, in der veranschaulichten Ausführungsform der äußere Lagerring 20, einen Durchgang oder eine Leitung 3 umfasst, der/die einerseits mit einer Schmiermittelleitung 4 verbunden ist und andererseits in radialer Richtung zu den Wälzelementen 5 bei 23 mündet. In der vorliegenden Ausführungsform kommt es also darauf an, dass die Leitung 3 sich so durch den Lagerring hindurch erstreckt, dass das durch das Auslassende 23 aus dem äußeren Ring 20 austretende Schmiermittel unmittelbar den Wälzelementen im Bereich ihres Laufrings zugeführt wird.
Hierzu ist es einerseits möglich, das Auslassende 23 in direkter Nachbarschaft der von den Wälzelementen berührten Zone anzuordnen. Andererseits ist es vorteilhaft, das Auslassende 23 in einem zentralen Bereich einer der Laufringe der Wälzelemente, in der vorliegenden Ausführungsform der äußere Laufring 6a, anzuordnen. In diesem Fall wird das Schmiermittel nur dort zugeführt, wo er für die Minderung des Verschleißes durch Aufbau eines tragfähigen Schmiermittelfilms zwischen den Wälzelementen und ihren Laufringen erforderlich ist.
Man kann sich leicht vorstellen, dass die Leitung 3 auch in dem inneren Laufring 6i der Wälzelemente enden kann, sofern dies für die Einbausituation vorteilhaft ist.
Der Laufring für die Wälzelemente ist derjenige Abschnitt der Wälzlagerringe, der durch radiale Ebenen definiert ist, die beidseits von den Wälzelementen berührt werden. Es handelt sich um denjenigen in die Lagerringe eingeschliffenen Abschnitt des Laufrings, auf dem die Wälzelemente laufen können.
Vorzugsweise erstreckt sich die Leitung 3 in einer zentralen radialen Ebene, wenn das Lager axial vorgespannt ist. In diesem Fall entwickelt sich stets eine gering belastete Zone in der zentralen radialen Ebene des Lagers, so dass das Auslassende 23 der Leitung 3 davor bewahrt wird, nicht im Lauf der Zeit durch die Rollbewegung verschlossen zu werden. Außerdem bietet diese Bauweise den Vorteil, dass die Position der Leitung 3 unabhängig von der jeweiligen Einbauposition ist, wie noch mit Bezug auf 12 beschrieben wird.
Wie weiterhin in 1 gezeigt, ist der äußere Ring 20 in einen Lagersitz 10 eingepasst. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Lagersitz 10 in dem umgebenden Gehäuse angeordnet. Das dem Lagersitz zugewandte Ende der Leitung 3 wird von einer umlaufenden ringförmigen Schmiermittelnut 7 angeschnitten. Die ringförmige Schmiermittelnut 7 kann in dem äußeren Ring 20 des Lagers angeordnet sein. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Schmiermittelnut jedoch im Material des Gehäuses in einer radialen Ebene, in der auch die Leitung 3 auf der dem Lagersitz zugewandten Seite mündet.
Die Schmiermittelnut 7 ist ihrerseits mit der Schmiermittelzufuhrleitung 4 verbunden, durch die das Schmiermittel dem Wälzlager zugeführt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist in 1 gezeigt. In dieser Ausführungsform sind beidseits der Schmiermittelnuten 7 ringförmige Nuten 8, 9 zur Aufnahme von Dichtungsringen 24, 25 angeordnet. Solche Dichtungsringe bestehen aus einem elastischen Material und sind mit leichtem Durchmesserüberschuss in die entsprechende ringförmige Nut 8, 9 eingelegt. Bei der Montage des äußeren Rings 20 des Lagers werden die Dichtungsringe durch den Lagersitz 10 in radialer Richtung zusammengepresst und liegen dann mit Vorspannung zwischen dem Grund ihrer jeweilig zugeordneten ringförmigen Nut 8, 9 und dem Lagersitz 10. Auf diese Weise wird eine zuverlässige beidseitige Abdichtung der ringförmigen Nut 7 realisiert, so dass das Schmiermittel lediglich noch über die Leitung 3, wie vorgesehen, austreten kann.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die ringförmigen Nuten 8, 9 in dem äußeren Ring 20 des Lagers angeordnet. Ordnet man die ringförmigen Nuten 8, 9 in dem Lagersitz 10 an, können sich Bearbeitungsvorteile ergeben, da das Material des Lagersitzes leichter zu bearbeiten ist als das Material des Lagerrings. Ebenso ist es möglich, eine der ringförmigen Nuten in dem Lagersitz anzuordnen, während die andere ringförmige Nut in dem Lagerring angeordnet ist.
Wie weiterhin in 2 gezeigt wird, steht das Wälzlager 1 unter dem Einfluss einer Kraft 11, die darauf ausgeübt wird und die die resultierende Kraft einer Fadenumschlingung an einer Galette sein kann. Die stets vorhandene Luft im Lager bringt den inneren Ring 21 und den äußeren Ring 20 des Lagers dazu, sich relativ zueinander in radialer Richtung zu verschieben (übertrieben in 2 dargestellt), so dass eine Lastzone 12 ausgebildet ist, in welcher die Wälzelemente ständig im Eingriff sind. Diametral gegenüber wird eine im wesentlichen lastfreie Zone 26 gebildet, in der die Wälzelemente mit höchstens geringer Pressung an ihren Laufringen 6a, 6i laufen. Es sei angemerkt, dass das Auslassende 23 außerhalb der Lastzone 12 zwischen den Walzelementen 5 und ihren Laufringen 6a bzw. 6i liegt. Es empfiehlt sich, das Auslassende 23 in etwa diametral zum Zentrum der Lastzone 12 anzuordnen.
Wie weiterhin in 1 gezeigt, ist die Schmiermittelzuführleitung mit der Druckseite einer Schmiermittelpumpe 13 verbunden, die eine intermittierend betriebene Pumpe sein kann. Alternativ kann die Schmiermittelpumpe extrem langsam laufen und auf diese Weise stets nur eine geringe Menge an Schmiermittel kontinuierlich fördern. Weiterhin wird in 3 eine Ausführungsform gezeigt, in der die Schmiermittelzufuhrleitung 4 mit einem Druckspeicher 14 verbunden ist. Das Druckniveau des Druckspeichers 14 kann vorteilhaft zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert im wesentlichen konstant gehalten werden. Zu diesem Zweck wird eine Druckpumpe 13 eingesetzt, die in einem Regelkreis zur Konstanthaltung des Schmiermitteldrucks zwischengeschaltet ist.
Weiterhin wird in 1 die Anordnung einer Dosiervorrichtung 15 zur Zufuhr einer genau dosierten Menge von Schmiermittel in die Zufuhrleitung 4 gezeigt. Bei einer solchen Dosiervorrichtung kann es sich zum Beispiel um ein extern gesteuertes Ventil handeln, das von Zeit zu Zeit geöffnet wird. Ebenso sind zwei relativ zueinander rotierende Kanalteilbereiche denkbar, die sich pro Wellenumdrehung einmal kämmend überdecken, so dass während der Zeit der Überdeckung eine durchgehende Verbindung von der Schmiermittelzufuhrleitung 4 zu dem Auslassende 23 der Leitung 3 gegeben ist.
Wie weiterhin in 1 gezeigt ist, kann auf jeder Seite der jeweiligen Wälzelementzonen eine Dichtscheibe 16 angeordnet werden, um einerseits einen unkontrollierten Austritt des Schmiermittels, zum Beispiel durch Verdampfen, zu verhindern. Andererseits sind solche Dichtscheiben nützlich, da sie, je nach Einbausituation eine ungewollte Schmutzzufuhr in das Lagerinnere unterbinden.
Eine ungewollte Schmutzzufuhr würde dem gewünschten Schmiereffekt zuwiderlaufen.
4 zeigt ein schematisches Diagramm zur individuellen Reglung der Schmiermittelzufuhr an eine Mehrzahl von Lagerstellen.
Von dem Maschinensteuerungssystem 80 wird die aus den Betriebsparametern resultierende Grundeinstellung über die Leitung 81 der Kontrolleinheit 82 aufgegeben. Von den einzelnen Wälzlagern 1 werden andererseits über die Messleitungen 83 die von den Messfühlern 84 gelieferten Betriebsdaten, d. h. zum Beispiel die Temperaturwerte oder die aus der Lagerschwingungsmessung stammenden Werte der einzelnen Wälzlager in die Kontrolleinheit 82 eingegeben. Die sich daraus ergebenden Steuerbefehle gehen über die Steuerleitungen 85 an die einzelnen Dosierpumpen 15, die wiederum über die Schmiermittelleitungen 4 die jeweiligen Wälzlager 1 mit individuell festgelegten Schmiermittelmengen versorgen.
Hierzu wird das Schmiermittel aus einem Tank 47 entnommen und über die Leitung 86 zu den Pumpen 15 geführt, die wie gezeigt, über eine Sammelleitung 62 miteinander verbunden sind.
Die Lager 1 können beispielsweise einer Spinnmaschine zugeordnet sein. Sie können zu einer oder mehreren Spindeln gehören, die mit einer hohen Drehzahl angetrieben werden und auf denen Spulenhülsen aufgespannt sind, oder Spindeln zugeordnet sein, die die gebildeten Spulen antreiben oder die Fäden hin- und herverlegen. Sie können zum Beispiel auch die Lager von Förder- und/oder Verstreckgaletten einer solchen Spinnmaschine sein.
5 veranschaulicht eine Vorrichtung 2 zur Versorgung von Wälzlagern 1 mit einem Schmiermittel. Die Wälzlager sind Bestandteil einer drehbaren Galette auf einer nicht näher gezeigten Textilmaschine zur Bearbeitung von Filamentgarnen.
Es ist ein Merkmal dieser Ausführungsform, dass eine Galette 45 drehfest mit einem Dorn 46 verbunden ist, der in den inneren Ringen 21 der Lager 1 gehalten wird. Aus diesem Grund sind die äußeren Ringe 20 der Wälzlager 1 nicht drehend in das Gehäuse eingesetzt. Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Schmiermittelzufuhrleitung 4 deshalb von den nicht drehenden Gehäuseelementen aus zum Wälzlager 1. Es ist weiterhin kennzeichnend für diese Ausführungsform, dass sich jede Schmiermittelzufuhrleitung 4 über eine Leitung 3 erstreckt, um bei 23 in dem nicht drehenden äußeren Ring 20 des Lagers im Bereich des äußeren Lagerrings der Wälzelemente zu enden.
Das Schmiermittel wird mittels einer Schmiermittelpumpe 13 aus einem Tank 47 in eine Zufuhrringleitung 48 gefördert. Zu diesem Zweck ist die Schmiermittelpumpe 13 im Vorlaufabschnitt einer Zufuhrringleitung 48. Der Rücklaufabschnitt der Zufuhrringleitung endet über eine Drossel 49 sowie ein Rückschlagventil 50 in den Tank 47 zurück. Das Rückschlagventil 50 ist von einer Druckfeder vorgespannt, die den Ventilkörper von der Tankseite her belastet.
Für das Prinzip der Erfindung würde ein verschließbares Ende des Rücklaufabschnittes der Zufuhrringleitung genügen (zum Beispiel ein steuerbares Sperrventil). Eine Drossel in Kombination mit dem nachgeordneten Rückschlagventil ist nicht unbedingt nötig, bietet aber Vorteile hinsichtlich der Steuerung.
In der veranschaulichten Ausführungsform zweigen Abzweigleitungen 39–41 von der Zufuhrringleitung 48 ab. Eine separate Dosiervorrichtung 15 ist für jedes Wälzlager 1 vorgesehen. Gleichsam ist es machbar, dass nur eine einzige Dosiervorrichtung 15 das Schmiermittel in abgemessenen Mengen über ein entsprechendes Leitungssystem zudosiert, das zu einer Mehrzahl von Wälzlagern 1 führt.
Wie weiterhin erkennbar ist, ist im Vorlaufabschnitt der Zufuhrringleitung 48 ein Druckspeicher 14 untergebracht, der ein mit einem Schmiermittel 33 gefüllter Behälter ist und in dem ein kompressibles Druckmedium, zum Beispiel Luft, oberhalb des Schmiermittelniveaus zusammengedrückt wird. Wie man erkennt, besitzt der Druckspeicher 14 keinen separaten Anschluss für das Gas, sondern es ist davon auszugehen, dass das Schmiermittel das innerhalb des Druckspeichers eingeschlossene Gasvolumen verdrängt und dabei zusammenpresst, so dass ein Teil der aufgebrachten Energie innerhalb des Gaspolsters gespeichert wird, um anschließend bei der Dosierung des Schmiermittels schrittweise zu expandieren. Weiterhin ist ein Überdruckventil 52 gezeigt, welches aus Sicherheitsgründen vorzusehen ist, um ab einem bestimmten oberen Sicherheitsgrenzwert zu öffnen. Ausgehend von der Schmiermittlpumpe 13 ist ein im Vorlauf angeordnetes Rückschlagventil 53 zu sehen, welches ein Rückströmen des Schmiermittels bei stillstehender Schmiermittelpumpe 13 verhindert.
Weiter entlang der Zufuhrringleitung 48 sind mehrere Abzweigleitungen 39–41 vorgesehen, die nachgeordnete Dosiervorrichtungen 15 aufweisen, und die, wie bereits erwähnt, jeweils über die Zufuhrringleitung 48 versorgt werden. Jede Dosiervorrichtung 15 ist als eine elektrisch gesteuerte Kolbenpumpe mit einem konstanten Kolbenhub gestaltet und gebaut. Dies ermöglicht eine einfache Bauart mit genau vorgegebenem Fördervolumen pro Kolbenhub.
Zur Steuerung der Dosiervorrichtungen 15, die in dieser Ausführungsform gemeinsam stattfindet, dient eine nicht näher gezeigte Kontrolleinheit 28, die gegebenenfalls hinsichtlich der Steuerzeit und den Steuerintervallen einstellbar ist.
Jede Kolbenpumpe ist über ein weiteres Rückschlagventil 56 von dem Auslassende 23 des zugeordneten Walzlagers getrennt. Das weitere Rückschlagventil 56 öffnet, wie gezeigt, in Richtung des Walzlagers 1.
Weiterhin ist erkennbar, dass sich jede Abzweigleitung 39–41 von der Zufuhrringleitung 48 ausgehend vertikal abwärts erstreckt. Prinzipiell genügt es, wenn die Abzweigleitungen 39–41 von der Zufuhrringleitung kommend mit Gefälle verlegt sind. Bereits in diesem Fall würden sich auftriebsbedingt im Schmiermittel nicht gelöste Luftbläschen zwangsläufig in Richtung zur Zufuhrringleitung 48 bewegen und würden dann in dieser bei dem nächsten Spülprozess in Richtung zum Tank 47 gefördert.
Weiterhin ist für jede Dosiervorrichtung 15 ein Druckwächter 54 vorgesehen, der den Vordruck der Dosiervorrichtung 15 erfasst. Unterschreitet der Vordruck einen bestimmten unteren Grenzwert, zum Beispiel 1 bar, so wird das, bzw. werden die, entsprechende(n) Walzlager stillgelegt, da eine Schmiermittelversorgung nicht mehr gewährleistet ist. Gegebenenfalls kann die Stillsetzung nach einer bestimmten Verzögerungszeit erfolgen, wobei davon auszugehen ist, dass noch im Wälzlager 1 vorhandenes Schmiermittel nicht schlagartig verbraucht werden kann.
Geht man in Übereinstimmung mit der Spulrichtung hinter der letzten Abzweigleitung 41 in der Zufuhrringleitung 48 weiter in Richtung zum Tankende, so ist dort eine Drossel 49 mit nachgeordnetem Rückschlagventil 50 vorgesehen. Damit im Zusammenhang ist im Vorlaufabschnitt ein Paar von Druckwächtern angeordnet, von denen einer den oberen Grenzwert 38 und von denen der zweite einen unteren Grenzwert 37 überwacht. Bei Erreichen des oberen Grenzwertes, zum Beispiel 3,8 bar, schaltet dieser Druckwächter die Schmiermittelpumpe 13 ab. Der Druck in der Zufuhrringleitung 48 beträgt dann 3,8 bar. Andererseits liegt der Schließdruck des Rückschlagventils 50 (bedingt durch die Vorspannung der Druckfeder) unterhalb von 3,8 bar, zum Beispiel bei 3 bar. Die vorgeschaltete Drossel 49 bewirkt, solange das Schmiermittel in der Zufuhrringleitung fließt, einen Druckabfall, so dass zwischen Drossel 49 und dem vorgespannten Rückschlagventil 50 stets ein geringerer Druck vorliegt als in der Zufuhrringleitung. Der höhere Druck in der Zufuhrringleitung sorgt für eine Strömung des Schmiermittels in Richtung zum Rücklaufabschnitt, jedenfalls solange, wie der Druck hinter der Drossel höher ist als der Schließdruck des Rückschlagventils 50. Bei Erreichen des Schließdrucks schließt sich das Rückschlagventil 50 unter der Federvorspannung der Druckfeder und der innerhalb der Zufuhrringleitung 48 noch vorhandene Druck bleibt gespeichert.
Aufgrund der kontinuierlichen Schmiermittelentnahme sinkt dieser Druck im Lauf der Zeit jedoch ab. Bei Erreichen des unteren Grenzwertes 37 schaltet der zweite Druckwächter, der ein Schließer ist, die Schmiermittelpumpe 13 wieder an. Diese fördert dann aus dem Tank 47 das Schiermittel in die Zufuhrringleitung, solange bis der erste Druckwächter, der ein Öffnungskontakt ist, die Pumpe wieder ausschaltet. Während dieses Vorgangs wird die Zufuhrringleitung gespült. Nach Ausschalten der Pumpe setzt sich der Spülvorgang fort, solange bis das Rückschlagventil 50 abermals schließt.
Wesentlich ist hier, dass der Schließdruck des nachgeordneten Rückschlagventils 50 zwischen dem oberen Grenzwert 38 und dem unteren Grenzwert 37 liegt, wobei die vorgeschaltete Drossel 49 für einen bestimmten Druckabfall sorgt, so dass am nachgeordneten vorbelasteten Rückschlagventil 50 der um den Druckabfall an der Drossel verminderte Leitungsdruck der Zufuhrringleitung 48 vorliegt.
An Stelle des ausschließlich druckgesteuerten Rückschlagventils kann allerdings auch ein extern steuerbares Sperrventil vorgesehen sein, welches zur Spülung geöffnet wird, während die Schmiermittelpumpe 13 läuft und dann, vorzugsweise bei noch nachlaufender Schmiermittelpumpe, geschlossen wird.
Weiterhin ist ein Schwimmerschalter 55 vorgesehen um den Tankinhalt fortlaufend zu überwachen. Gegebenenfalls kann bei Überschreiten eines Minimalstandes ein Warnsignal oder ein Abschaltsignal gegeben werden.
Die in den 6 und 7 veranschaulichten Pumpen 15 zeigen weitere Details zur Durchführung der Erfindung. Diese Pumpen eignen sich zum Dosieren sehr kleiner Mengen von Fluid, insbesondere Schmieröl, zum dosierten Schmieren von Wälzlagern gemäß dieser Erfindung. Die Pumpe 15 kann so bemessen sein, dass sie je Pumpentakt (Arbeitshub) nicht mehr als 3 mm³ Schmiermittel fördert, wobei die Möglichkeit besteht, über eine entsprechende Steuerung des Pumpenkolbens die Verteilung dieser geringen Fluidmenge über mehr oder weniger große Zeiträume zu erstrecken.
Die Pumpe 15 weist ein Gehäuse auf. Gezeigt ist lediglich ein Abschnitt 57 des Gehäuses. Im Gehäuseabschnitt 57 ist eine Pumpenkammer, bzw. ein Zylinder 58 untergebracht, deren Volumen das Volumen des pro Pumpentakt (Arbeitshub) zu fördernden Schmieröls bestimmt. Der Zylinder 58 liegt an einem Ende an eine Radialbohrung 59 an, die im folgenden Einlasskammer genannt ist, und die aus einem verschlossenen Abschnitt 60 und einem gegenüberliegenden Abschnitt 61 besteht, der an einem nicht gezeigten Fluidtank angeschlossen ist. Der Abschnitt 61 wird von einem Sammelkanal 62 gekreuzt, der durch das Gehäuse verläuft und gegebenenfalls in ähnliche Kanäle weiterer mit der Pumpe 15 zu koppelnder Pumpen übergeht (siehe 4).
Weiterhin mündet in dem Abschnitt 61 eine Leitung 63, die mit einem Druckschalter 54 verbunden ist. Dieser steuert unabhängig vom Druck in Abschnitt 61 einen Antrieb 65 für einen im Zylinder 58 laufenden Pumpenkolben 66, wie schematisch dargestellt ist und unter Umständen auch den Antrieb des Elementes, dessen Lager von der Pumpe 15 geschmiert wird (siehe 5). Die Pumpe 15 ist über eine Steckkupplung 64 mit einem Fluidtank oder einer Zufuhrringleitung 48 verbunden (siehe 5).
Der Kolben 66 gleitet in einer Führung 67, die sich zum Zylinder 58 koaxial auf der gegenüberliegenden Seite der Einlasskammer 61 erstreckt. In der Ruhestellung liegt die Stirnfläche des Kolbens 66 in der Einlasskammer 59 kurz vor dem einen Ende des Zylinders 58, bzw. der Begrenzungskante zwischen Zylinder 58 und Einlasskammer 59. Es bildet also der Kolben 66 samt Begrenzungskante das Einlassventil der Pumpe.
An dem von der Einlasskammer 59 abgelegenen Ende des Zylinders 58 liegt das Auslassventil der Pumpe 15, welches aus einer die Auslassöffnung des Zylinders 58 umgebenden Begrenzungskante und einem kegelstumpfförmigen Kolben 68 gebildet ist. Die Spitze des Kolbens 68 wird im geschlossenen Zustand des Auslassventils von einer an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Kolbens angreifenden Schraubenfeder 69 gegen die Begrenzungskante gedrückt. Die Begrenzungskante geht in einen konischen Ventilsitz 70 über, der in eine Auslasskammer 71 mündet. Diese nimmt die den Kolben 68 belastende Feder 69 auf. Seitlich beginnt in der Auslasskammer 71 eine Leitung 4, die zu einer nicht gezeigten Schmierstelle, zum Beispiel einem Galettenlager, führt (siehe 5).
Der Konus des Kolbens 68 besteht aus einem relativ weichen Material, zum Beispiel einem Polymer, während die Begrenzungskante der den Ventilsitz bildenden Öffnung aus einem harten Werkstoff gebildet ist. Dadurch, dass der Scheitelwinkel des Ventilsitzes 70 größer ist als der Scheitelwinkel des Kolbens 68, ist zum einen eine gute Dichtung gewährleistet. Andererseits verbessert der durch die unterschiedlichen Konizitäten gebildete keilförmige Ringspalt bei geöffnetem Auslassventil den Fluidfluß durch das Ventil 15, wobei angenommen wird, dass Luft, welche im Schmieröl mitgeführt wird und sich unter Umständen an der Begrenzungskante in Form einer Luftblase ansammeln würde, mit Öl durch diesen Spalt abgeführt wird. Die Dichtwirkung des Auslassventils wird weiterhin dadurch verbessert, dass sich der weiche Werkstoff des Kolbens 68 selbst der Form der Begrenzungskante anpasst.
Das von der Einlassöffnung 59 abgelegene Ende der Kolbenführung 67 ist über eine Öffnung mit einer erweiterten Ausnehmung 73 verbunden. Der Kolben 66, der über seine gesamte Länge von gleichem Durchmesser ist, ragt durch diese Öffnung in die Ausnehmung 73 hinein und weist an seinem darin gelegenen Ende einen Erweiterungsabschnitt bzw. einen Kopf 74 auf. An diesem Kopf 74 greift ein Ende einer den Kolben 66 umfassenden Schraubenfeder 75 an, während deren anderes Ende in der Ausnehmung 73 abgestützt ist. Die Feder 75 ermöglicht es, den Kolben 66 in seiner Ruhestellung zu halten, in der sich die Stirnseite des Kolbens in die Einlasskammer 59 in geringem Abstand von der Begrenzungskante des Zylinders 58 hinein erstreckt.
Unterhalb der Ausnehmung 73 und fest mit dem Pumpengehäuse verbunden, befindet sich der Antrieb 65 für den Kolben 66. Der Kolben 65 ist als ein Elektromagnet dargestellt, wobei bevorzugt ein sogenannter Nassmagnet eingesetzt wird, der durch eine geeignete Umhüllung gegen unter Umständen aus der Pumpe ausleckendes Öl geschützt ist und der periodisch erregt wird, um den Kolben 66 in den Zylinder 58 zu treiben. Solche Elektromagneten sind nach Aufbau und Funktion bekannt.
Der Vorteil einer Ausführung als Nassmagnet besteht darin, dass keine zusätzlichen Dichtungen erforderlich sind und somit die Gefahr der Zumischung von Sekundärluft zum Schmiermittel unterbunden wird. Wie in 7 zu sehen, kann ein zusätzlicher Flutungskanal 77 zwischen Einlasskammer 61 und der als Läuferkammer dienenden Ausnehmung 73 vorgesehen sein, sowie Überströmkanäle, die sich längs zur Bewegungsrichtung des Läufers durch diesen erstrecken, um beim Bewegen des Läufers ein schnelles Überströmen des Schmieröls von der einen Stirnseite des Läufers zu dessen gegenüberliegenden Stirnseite zu erzielen
Wie eingangs erwähnt, ist es möglich, mit der dargestellten Pumpe 15 Fluidmengen von etwa 3 mm³ je Pumpentakt bzw. Kolbenhub zu fördern. Das setzt u. a. voraus, dass die Abmessungen des Zylinders 58 und des Kolbens 66 sowie des auf diesen vom Antrieb 65 übertragenen Hubes entsprechend gering sind. So kann der Kolbendurchmesser etwa 2 mm betragen und der Kolbenhub etwa 1 mm. Die Stirnseite des Kolbens 66 befindet sich in dessen Ruhestellung in einem ganz geringen Abstand von dem Zylindereinlass oder der Begrenzungskante entfernt, und in seiner vorgeschobenen Stellung liegt die Kolbenstirnfläche in kurzem Abstand von der gegen den Zylinder 58 gerichteten Stirnfläche des Kolbens 68, ohne dass es zu einer Berührung zwischen den beiden kommt. Der infolge der durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 67 entstehende Öldruck führt nicht nur dazu, dass der Ventilkolben 68 angehoben und das Auslassventil geöffnet wird, sondern es wird auch im Schmieröl mitgeführte Luft ausgepumpt. Dadurch wird die Bildung einer Luftblase vermieden, die in einer Pumpe so geringen Förderhubs zu erheblichen Pumpstörungen führen würde.
Die Pumpe aus 7 entspricht, mit geringen Ausnahmen, die im einzelnen kenntlich gemacht werden, der vorstehend beschriebenen Ausführungsform von 6. Die Pumpe von 7 umfasst insbesondere ein Gehäuse, das aus einem Abschnitt 57 und einem Gehäuse für den Antrieb 65 zusammengesetzt ist. Beide Gehäuseabschnitte sind luftdicht miteinander verbunden. In dem Gehäuse 57 wird eine Einlasskammer gebildet, die die Form einer Sackbohrung mit den Teilen 59 und 61 hat. Das offene Ende dieser Sackbohrung ist mit einem Einlasskanal verbunden. Die Verbindung geschieht dwch eine Steckkupplung 64 mit einem Rückschlagventil. Das Rückschlagventil wird beim Zusammenfügen der Kupplungselemente durch einen Stößel geöffnet. Beim Trennen der Kupplungselemente schließt das Ventil, so dass kein Öl aus der Zufuhrleitung entweichen kann.
Die Einlasskammer wird zwischen den Bohrungsteilen 59 und 61 durch eine weitere Bohrung mit den Abschnitten 58 und 67 senkrecht geschnitten. Diese Bohrung erstreckt sich dwch die Einlasskammer hindurch mit einem Abstand zum Sacklochende der Einlasskammer, und unterteilt dadurch die Sacklochbohrung in den Abschnitt 59 im Bereich des Sacklochendes und den Einlassabschnitt 61. Die die Einlasskammer senkrecht schneidende Bohrung bildet mit ihrem einen Ast 58 einen Zylinder, der auf der von der Einlasskammer abgewandten Seite in eine Auslasskammer 71 mündet. In ihrem Einlassendbereich ist die Einlasskammer 71 mit einem kegelförmigen Ventilsitz versehen, der sich koaxial zu dem Zylinder 58 erstreckt. In dem kegelförmigen Sitz ist ein kegelförmiger Ventilkörper 68 angeordnet, der durch eine Druckfeder in den Ventilsitz 70 gedrückt wird. Der Kegelwinkel des Ventilkörpers 68 ist kleiner als der Kegelwinkel des Ventilsitzes 70. Die Spitze des Ventilkörpers 68 ist abgeschnitten, so dass der kleine Durchmesser des Ventilkörpers 68 im wesentlichen dem Durchmesser des Zylinders 58 entspricht. Die kleine kegelförmige Fläche des Ventilkörpers 68 ist daher – wie später ausführlicher beschrieben – als ein Anschlag für den Pumpenkolben geeignet. Die Auslasskammer 71 weist einen Auslasskanal 4 auf, an dem eine Schmiermittelzufuhrleitung angeschlossen ist. Diese Schmiermittelzufuhrleitung führt zum Beispiel und insbesondere zu dem Loch eines der oben beschriebenen Wälzlager.
Der von dem Zylinder 58 abgewandte Abschnitt 67 der die Einlasskammer schneidenden Bohrung dient als Führung für den Kolben 66. Dieser Kolben 66 ist als ein kreiszylindrischer Stift ausgebildet. Der Durchmesser dieses Stiftes ist dem Durchmesser der Zylinderkammer 58 mit engen Toleranzen angepasst. Die Ausführungsform nach 6 hat die Eigenschaft, dass der als Führung 67 dienende Abschnitt der Bohrung größer ist als der Querschnitt des Stiftes, wobei dem Öl ermöglicht wird, von der Einlasskammer in die Ausnehmung 73 zu strömen, die nachfolgend beschrieben wird. Bei der Ausführungsform nach 7 kann sich der als Führung 67 dienende Abschnitt innerhalb engerer Toleranzen befinden, da sich in dieser Ausführungsform von der Einlasskammer aus ein zusätzlicher Flutungskanal 77 erstreckt und die Einlasskammer mit der Ausnehmung 73 verbindet.
Die Ausnehmung 73 ist eine kreiszylindrische Bohrung, welche koaxial zu der als Zylinder 58 und Führung 67 dienenden Bohrung in eine Seite des Gehäuseabschnittes 57 eingebracht ist, und zwar an der Seite des als Führung 67 dienenden Teils der Bohrung, welche von der Einlasskammer abgewandt ist. Der Pumpenkolben 66 ist so lang, dass er mit seiner einen Stirnseite zwischen der Einlasskammer und der kleinen kegelförmigen Fläche des Ventilkörpers 68 beweglich ist. Bei dieser Bewegung ragt der Kolben 66 mit seinem anderen, von der Einlasskammer abgewandten Ende in die Ausnehmung 73. An diesem Ende weist der Kolben eine Schulter (Kopf 74) auf. An dieser Schulter einerseits und der gegenüberliegenden, der Einlasskammer zugewandten Stirnfläche, stützt sich eine Druckfeder 75 ab. Diese Druckfeder bringt den Kolben 66 in eine Ruheposition, in der seine dem Zylinder 58 zugewandte Stirnfläche (Steuer-Stirnfläche) in der Einlasskammer liegt, d. h. die Durchdringungskante zwischen dem Zylinder 58 und der die Einlasskammer bildenden Bohrung 59, 61 – im folgenden als Steuerkante 88 bezeichnet – nicht verschließt. Diese Steuerkante 88 bildet gemeinsam mit der Steuer-Stirnfläche 87 das Einlassventil von Zylinder 58.
Die Ausnehmung 73 wird auf ihrer freien Seite von dem Gehäuse des Antriebs 65 fluiddicht abgedichtet. Der Antrieb ist ein Elektromagnet mit einem Eisenstößel (Läufer) und der Ringspule 90. Die Ringspule ist in das Gehäuse fluiddicht eingebettet und über nicht dargestellte Leitungen mit einer Kontrollvorrichtung verbunden. Der Läufer ist in einer Kammer 91 geradgeführt, die durch zwei Führungsbohrungen 92, 93 ausgebildet ist. Die Führungsbohrung 92 ist ein Sackloch, das in der von dem anderen Gehäuseabschnitt 57 abgewandten Seite der Läuferkammer 91 gebildet wird. Auf dieser Seite ist der Läufer 89 mit einem Führungsstift 94 versehen, der in der Führungsbohrung 92 gleitet. Der Querschnitt des Führungsstiftes 94 ist wesentlich geringer als der Querschnitt der Führungsbohrung 92. Daher kann Öl aus der Läuferkammer 91 in die Führungsbohrung 92 dringen. Die Führungsbohrung 93 verbindet einerseits die Läuferkammer 91 mit der Ausnehmung 73 und dient andererseits der Führung. Um einen ungehinderten Öldurchlass zu ermöglichen, ist der Querschnitt des Betätigungsstößels 95, welcher an dem Läufer befestigt ist, kleiner als der Querschnitt der Führungsbohrung 93.
Es sei hervorgehoben, dass der Läufer 89 und der Betätigungsstößel 95 auf der Achse des Kolbens 66 liegen. Der Läufer 89 hat achsparallele Überströmkanäle 78, die die beiden Enden der Läuferkammer 91 miteinander verbinden. Der Betätigungsstößel 95 wirkt zusammen mit dem von der Steuerstirnfläche 87 abgewandten Ende des Kolbens 66. Im nicht aktivierten Zustand des Ringmagneten 90 drückt die Feder 75 den Kolben, den Betätigungsstößel 95 sowie Läufer 89 in eine Endlage, in welcher – wie bereits beschrieben – die Steuerstirnfläche 87 des Kolbens 66 sich in der Einlasskammer erstreckt und die Steuerkante 88 des Zylinders 58 nicht verschließt. Durch Aktivieren des Ringmagneten 90 werden der Läufer 89, Betätigungsstößel 85 und Kolben 66 so weit verschoben, dass die Steuerstirnfläche 87 zunächst die Steuerkante 88 verschließt, sodann in den Zylinder 58 eintaucht, das Fluid aus dem Zylinder 58 gegen den Druck der Ventilfeder 69 durch Öffnen des Ventilkörpers 68 auspresst und schließlich auch den Ventilkörper 68 berührt.
In Bezug auf die vorstehende Beschreibung sollte angemerkt werden, dass es ausreicht, wenn die Steuerstirnfläche 87 in kurzem Abstand von dem auf seinem Sitz aufsitzenden Ventilkörper 68 zum Stehen kommt. Dies ist insbesondere dann zulässig, wenn in dem Schmieröl keine größeren Luftmengen eingeschlossen sind. Wenn sich jedoch in dem Zylinder 58 Luft sammelt, so kann die Gefahr bestehen, dass Luftreste nicht vollständig ausgedrückt werden. In diesem Falle ist es zweckmäßig, dass die Stirnfläche 87 so weit vordringt, dass der Ventilkörper 68 nicht vollständig unter dem Druck der Feder 69 schließen kann. Dadurch wird sichergestellt, dass auch Luftreste entweichen können.
Es sei hierbei ausdrücklich hervorgehoben, dass das Öl der Einlasskammer unter Druck zugeführt wird. Es ist nicht vornehmliche Aufgabe der vorstehend beschriebenen Dosierpumpe, den Druck des Öls zu erhöhen oder selbst anzusaugen.
Die Charakteristik der Pumpe und ihrer hier beschriebenen Konstruktion, die auch für die Ausführungsform nach 6 gilt, besteht jedoch darin, dass die Pumpe keinerlei Druckschwankungen des in der Einlasskammer befindlichen Schmiermittels, insbesondere des Öls, und damit auch keinerlei Druckschwankungen in der Befüllung des Zylinders 58 hervorruft. Insofern unterscheidet sich die Pumpe von allen bekannten Pumpen, bei denen mit der Pulsation des Fluidstroms auf der Auslassseite eine entsprechende Pulsation auf der Einlassseite einhergeht. Beider beschriebenen Pumpe führt weder die Kolbenbewegung noch die Bewegung des Magnetläufers, des Betätigungsstößels oder des Führungsstößels zu einer Änderung des Gesamtvolumens, das in der Einlasskammer, in der Ausnehmung 73 und in der Läuferkammer 91 eingeschlossen ist, obwohl die Förderung diskontinuierlich ist.
In diesem Zusammenhang sei auch noch darauf hingewiesen, dass es möglich ist, mehrere Pumpengehäuse aneinander zu flanschen. In diesem Falle bietet sich an, für sämtliche miteinander verbundenen Pumpen nur einen Einlasskanal vorzusehen. Die Pumpen werden dann durch einen Sammelkanal 62, der die Bohrung sämtlicher Einlasskammern der miteinander verbundenen Pumpen senkrecht schneidet, verbunden.
Ebenso genügt in diesem Fall ein einziger Druckwächter 54, der bei Abfall des Druckes in der Einlasskammer eine gewünschte Schaltung vornimmt, zum Beispiel bei Unterschreiben eines Mindestdruckes die Maschine abschaltet, um einen Trockenlauf zu verhindern. Jede der Pumpen dient dann als Dosierpumpe für ein Wälzlager.
Während des Betriebes der Pumpen wird über die radiale Bohrung oder die Einlasskammer 59 unter einem bestimmten Druck, zum Beispiel 2 bar, dem Zylinder 58 Schmieröl zugeführt. Bei dem in der gezeigten Ruhestellung liegenden Kolben 66 strömt das Schmieröl nicht nur in den Zylinder 58, sondern auch in den geschlossenen Abschnitt 60 der Einlassöffnung 59 ein. Dadurch wird der Kolben 66 mit zentripetal gleichem Druck beaufschlagt, was namentlich im Hinblick auf den geringen Durchmesser des Kolbens 66 von erheblicher Bedeutung ist. Eine dwch den Magneten ausgelöste Aufwärtsbewegung des Kolbens 66 führt diesen in den Zylinder ein, wodurch das sich darin befindliche Öl untere Anhebung des Ventilkolbens 68 in die Auslasskammer 71 strömt und dann über die Leitung 72 zu der zu schmierenden Stelle. Wird dann der Kolben 66 durch die Kraft der Feder 75 in seine veranschaulichte Stellung zurückgeführt, schließt der Kolben 68 des Auslassventils die Auslassöffnung und im Zylinder 58 wird infolge der Abwärtsbewegung des Kolbens 66 ein Vakuum gebildet. Sobald die Stirnfläche des Kolbens 66 aus dem Zylinder 58 heraus- und in die Einlassöffnung 59 gleitet, also gegen Ende des Saugtaktes des Kolbens 66, führt das Vakuum zu einem blitzartigen und von der Bewegung des Kolbens 66 unabhängigen Anfüllen des Zylinders mit Schmieröl. Sodann kann die Pumpe 15 einen weiteren Pumpentakt ausführen.
Die 8, 8a und 9 zeigen jeweils ein Wälzlager 1 mit einer Vorrichtung 2 zur Schmierölversorgung. Diese Vorrichtung 2 besteht aus einer Schmiermittelzufuhrleitung 4, in welcher das Schmiermittel zum Wälzlager 1 gebracht wird. Im Bereich des Wälzlagers 1 weist die Schmiermittelzufuhrleitung 4 ein Auslassende 23 auf, aus welchem das Schmiermittel in Richtung zum Wälzlager 1 austritt. In diesem speziellen Fall besteht noch die Charakteristik, dass die Schmiermittelzufuhrleitung 4 sich durch den äußeren Ring 20 des Wälzlagers hindurch erstreckt, und dass die Schmiermittelzufuhrleitung 4 im wesentlichen im Bereich des äußeren bzw. inneren Laufrings 6a bzw. 6i der Wälzelemente in Richtung zu den Wälzelementen 5 mündet.
Es soll jedoch ausdrücklich gesagt sein, dass diese Erfindung nicht auf diese Bauform beschränkt ist. Insbesondere kann sich die Schmiermittelzufuhrleitung auch von einer seitlichen Richtung aus zu den Wälzelementen 5 hin erstrecken und im Bereich des Wälzelementkäfigs seitlich in Richtung zu den Wälzelementen gerichtet sein.
In den vorliegenden Ausführungsformen ist das Schmiermittel in der Schmiermittelzufuhrleitung 4 unter erhöhtem Druck gesetzt. Wie das Manometer 27 zeigt, ist hierunter ein Druck zu verstehen, der oberhalb des Atmosphärendrucks liegt. Im Endbereich der Schmiermittelzufuhrleitung 4 ist ein steuerbares Ventil 15 angeordnet, welches das unter erhöhtem Druck gesetzte Schmiermittel in der Schmiermittelzuführleitung 4, solange dieses Ventil 15 geschlossen ist. Wie man erkennt, kann das Ventil von einer Kontrollvorrichtung 28 betätigt werden. In diesem Fall wird das Ventil von der Kontrollvorrichtung 28 nach Bedarf geöffnet oder geschlossen. Das dabei unter dem erhöhten Druck austretende Schmiermittel verlässt das Auslassende 23 der Schmiermittelzufuhrleitung 4, solange wie das Ventil 15 geöffnet ist. Nach dem Schließen des Ventils 15 mittels der Kontrollvorrichtung 28 wird der austretende Schmiermittelstrom getrennt und die Schmierperiode ist beendet.
Eine Charakteristik dieser Erfindung liegt darin, dass die Kontrollvorrichtung über zwei Einstellmöglichkeiten verfügt. Hierzu ist mittels einer ersten Einstellvorrichtung 29 möglich, die Dauer Δt, zum Beispiel alle zwei Stunden, einzustellen. Diese Kontrollvorrichtung erlaubt es also, die jeweils austretende Schmiermittelmenge in Abhängigkeit der Dauer des Austritts sowie des Zeitpunkts des Austritts in feinster Weise zu dosieren, so dass lediglich die Schmiermittehnenge zugeführt wird, die vom Wälzlager 1 benötigt wird.
Die Kontrollvorrichtung 28 wirkt zu diesem Zweck, wie man erkennt, auf die elektrische Steuerung des Ventils. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Ventil von einem elektrisch ansteuerbaren Magneten 31 betätigt.
Wie am besten in 8 zu sehen ist, lassen sich die vorhandenen Schmiermittelzufuhrleitungen 4 ohne weiteres als Druckspeicher ausbilden, wobei vorzugsweise diese Schmiermittelzufuhrleitungen 4 gegenüber der Einlassseite durch ein Rückschlagventil 32 verschlossen sind. Dieses Rückschlagventil hat die Funktion, dass der aufgebaute Druck in der Schmiermittelzufuhrleitung 4 verlustfrei gespeichert bleibt.
Die Länge der Schmiermittelzufuhrleitung 4 kann gegebenenfalls durch Einbau von zusätzlichen Schleifen verlängert werden, falls man ein bestimmtes Speichervolumen erzielen möchte.
Wie in 9 gezeigt, kann auch ein Zufuhrringleitungssystem 48 vorgesehen sein, welches entsprechend 5 aufgebaut sein kann.
Wie darüber hinaus 9 zeigt, kann das Schmiermittel aus einem Druckspeicher 14 zugeführt werden, der mit einem Druckmedium, vorzugsweise Luft oder ein anderes Gas beaufschlagbar ist. Zu diesem Zweck ist ein besonderer Druckspeicher 14 vorgesehen, in welchem sich einerseits ein Schmiermittel 33 befindet. Oberhalb des Schmiermittelniveaus wird der Druckspeicher 14 mit einem Druckmedium beaufschlagt, das über die Leitung 34 zugeführt wird. Hierzu fördert die Schmiermittelpumpe 13 lediglich das Druckerhöhungsmedium in der Druckleitung 34, indem sie aus der Umgebung Luft ansaugt und, gegebenenfalls nach entsprechender Filterung und Trocknung, in den Druckspeicher 14 pumpt. Hierdurch entsteht oberhalb des Schmiermittelniveaus ein Volumen in dem Druckspeicher, welches bewirkt, dass das Schmiermittel auch ohne jeweiligen Pumpenbetrieb unter Druck den Schmierstellen des Walzlagers 1 zugeführt wird.
Wie weiterhin zu erwähnen ist, ist der Druckspeicher 14 mit einem Manometer 27 versehen. In dieser Ausführungsform wirkt das Manometer 27 als Ein-Aus-Schalter, der über eine Schaltvorrichtung 36 die Schmiermittelpumpe 13 ein- bzw. ausschaltet. Sinkt das vorhandene Druckniveau unter den unteren Grenzwert 37 ab, schaltet das Manometer 27 über die Schalteinrichtung 36, zum Beispiel mittels Relais, die Schmiermittelpumpe 13 ein. Dabei steigt der Druck im Druckspeicher 14. Sobald das Manometer das Erreichen des oberen Grenzwertes 38 feststellt, wird über die Schaltvorrichtung 36 die Schmiermittelpumpe 13 abgeschaltet, solange bis der Druck im Druckspeicher 14 wieder den unteren Grenzwert erreicht. Weiterhin zeigt 10 in gestrichelten Linien, dass die Schmiermittelzufuhrleitung 4 eine Mehrzahl von Abzweigleitungen 39–41 zur Schmiermittelversorgung mehren Wälzlager 1 umfasst. Wie man erkennt, kann in diesem Fall das steuerbare Ventil 15 in der allen Abzweigleitungen 39–41 gemeinsamen Schmiermittelzufuhrleitung 4 angeordnet sein. In diesem Fall bietet sich der Vorteil, dass bei geringem Bauaufwand ein gemeinsames Ansteuern aller Abzweigleitungen erfolgt.
Sollen jedoch weit auseinander liegende Wälzlager mit Schmiermittel versorgt werden, so bietet sich die gestrichelt gezeigte Ausführungsform an. In diesem Fall sitzt am Ende jeder Abzweigleitung ein entsprechendes Ventil 15. All diese Ventile 15 können gemeinsam und gleichzeitig oder individuell nach dem jeweils ermittelten Schmiermittelbedarf des einzelnen Walzlagers betätigt werden.
Dies bietet den Vorteil einer trotzdem kostengünstigen Bauweise, da lediglich eine einzige Kontrollvorrichtung benötigt wird, welche parallel geschaltet alle Dosierventile gleichzeitig betätigt oder über Trägerfrequenzen jeweils nur bestimmte Dosiervorrichtungen ansteuert.
11 zeigt die Anwendung der Erfindung in einer Textilmaschine zur Herstellung endloser Kunststofffäden.
Ein Faden 101 wird aus einem thermoplastischen Material gesponnen. Das thermoplastische Material wird durch eine Fülleinrichtung 102 einem Extruder 103 aufgegeben. Der Extruder 103 ist durch einen Motor 104 angetrieben, der durch eine Motorkontrolleinheit 149 gesteuert wird. In dem Extruder 103 wird das thermoplastische Material aufgeschmolzen. Hierzu dient die Verformungsarbeit (Scherenergie), die durch den Extruder in das Material eingebracht wird. Zusätzlich ist ein Heizsystem 105, zum Beispiel in Form einer Widerstandsheizung vorgesehen, die durch eine Heizungskontrolleinheit 150 aktiviert wird. Durch eine Schmelzleitung 106, in der ein Drucksensor 107 zur Messung des Schmelzedruckes für eine Druck- und Drehzahlsteuerung des Extruders vorgesehen ist, gelangt die Schmelze zu einer Zahnradpumpe 109, die durch einen Pumpenmotor 144 angetrieben ist. Der Pumpenmotor wird durch eine Pumpensteuerungseinheit 145 so angesteuert, dass die Pumpendrehzahl feinfühlig einstellbar ist. Die Pumpe 109 fördert den Schmelzestrom zu einem beheizten Spinnkasten 110, an dessen Unterseite eine Spinndüse 111 untergebracht ist, aus welcher die Schmelze in Form von feinen Filamentsträngen 112 austritt. Die Filamentsränge durchlaufen einen Kühlschacht 114, in dem ein Luftstrom quer oder radial auf die Filamentstränge 112 gerichtet ist und die Filamente dadurch kühlt.
Am Ende des Kühlschachtes 114 wird die Filamentschar durch eine Präparationswalze 113 zu einem Faden 101 zusammengefasst und mit einem Präparationsmittel versehen. Der Faden wird aus dem Kühlschacht 114 und von der Spinndüse 111 durch eine Abzugsgalette 116 abgezogen, die der Faden mehrfach umschlingt. Zu diesem Zweck wird eine Führungswalze 117, die versetzt zur Galette 116 angeordnet ist. Die Führungswalze 117 wird durch einen Motor 118 und einem Frequenzumformer 122 angetrieben mit einer voreinstellbaren Geschwindigkeit. Diese Abzugsgeschwindigkeit ist um ein Vielfaches höher als die natürliche Austrittsgeschwindigkeit der Filamente 112 aus der Spinndüse 111.
Der Galette 116 folgt die Streckgalette 119 mit einer weiteren Führungswalze 120. Beide entsprechen in ihrem Aufbau der Abzugsgalette 116 mit Führungswalze 117. Zum Antrieb der Streckgalette 119 dienen ein Motor 121 und ein Frequenzumformer 123. Die Eingangsfrequenz der Frequenzumformer 122 und 123 wird durch den steuerbaren Frequenzgeber 124 gleichmäßig vorgegeben. Auf diese Weise kann an den Frequenzumwandlern 122 und 123 individuell die Drehzahl der Abzugsgalette 116 und der Streckgalette 119 eingestellt werden. Das Geschwindigkeitsniveau von Abzugsgalette 116 und Streckgalette 119 wird jedoch kollektiv an dem Frequenzgeber 124 eingestellt.
Von der Streckgalette 119 gelangt der Faden 101 zu dem sogenannten „Kopffadenführer" 125 und von dort in das Changierdreieck 126, wo ein an sich bekannter Fadenchangiermechanismus 127 (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Es handelt sich dabei zum Beispiel um gegensinnig rotierende Flügel, die den Faden 101 über die Länge einer Spule 133 hin- und herführen. Dabei umschlingt der Faden 101 hinter dem Changiermechanismus 127 eine Kontaktwalze 128, die auf der Oberfläche der Spule 133 anliegt. Die Spule 133 wird auf einer Hülse 135 gebildet, die auf einer Spulspindel 134 aufgespannt ist. Die Spulspindel 134 wird derart angetrieben, dass die Oberflächengeschwindigkeit der Spule 133 konstant bleibt. Hierzu wird als Regelgröße die Drehzahl der frei drehbaren Kontaktwalze 128 an der Kontaktwalzenwelle 129 mittels einer ferromagnetischen Einlage 139 und einem magnetischen Impulsgeber 131 abgetastet.
Sinngemäß gilt dies auch für die ferromagnetische Einlage 138 sowie den Impulsgeber 139 der Spindel 134.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Fadenchangiersystem 127 auch eine übliche Kehrgewindewalze mit einem in der Kehrgewindenut über den Changierbereich hin- und hergeführten Changierfadenführer sein kann.
Die Textilmaschine, von der lediglich eine Bearbeitungsstelle gezeigt ist, weist eine Mehrzahl einzelner Wälzlager 1 auf, die entsprechend den vorstehend beschriebenen Wälzlagern 1 ausgebildet und mit zudosiertem Schmiermittel versorgt werden. Hierzu wird auf die vorausgegangene Beschreibung Bezug genommen.
In 12 sind drei mögliche Ausführungsformen eines Wälzlagers veranschaulicht, bei welchem das Auslassende 23 der Leitung 3 auch auf der durch die Querkraft 11 des Lagers belasteten Seite des Laufrings der Wälzelemente liegen kann. Um in dieser Ausführungsform zu vermeiden, dass die laufenden Wälzelemente über das Auslassende 23 rollen und es so im Lauf der Zeit verschließen, ist der Laufring mit mindestens einer, vorzugsweise jedoch mit mehreren ringförmigen Wälzzonen 150 versehen, die eine genau definierte Wälzbewegung der Wälzelemente 5 ermöglichen.
Derartige Wälzlager werden als sogenannte Mehrpunkt-Kugellager bezeichnet, wobei die Punktzahl die Anzahl der ringförmigen Wälzzonen angibt, die das Wälzelement bezüglich beider Laufringe berührt. Die geometrische Anordnung der ringförmigen Wälzzonen ist vorzugsweise so, dass in jedem Punkt der ringförmigen Wälzzonen die Laufbedingung erfüllt ist.
Im ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein sogenanntes 4-Punkt-Kugellager. In dem äußeren Ring und dem inneren Ring werden jeweils zwei ringförmige Wälzzonen 150 gebildet. Dazwischen werden kontaktfreie ringförmige Zonen 151 gebildet, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung als unbelastete Zone des Laufrings der Wälzelemente bezeichnet werden. Bei dem veranschaulichten 4-Punkt-Kugellager erstreckt sich die unbelastete Zone des Laufrings zwischen den beiden in jeweils einem Lagerring angeordneten ringförmigen Wälzzonen 150. In dieser Zone erfolgt kein Kontakt zwischen der Lagerkugel und dem dazugehörigen Laufring. Folglich bietet es sich an, das Auslassende 23 des Lochs 3 in diesem Bereich anzuordnen. Beispielhaft wird angenommen, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Loch 3 in dem äußeren Lagerring angeordnet ist.
Im Gegensatz dazu veranschaulicht die zweite Ausführungsform ein sogenanntes 2-Punkt-Kugellager, bei welchem, – bezogen auf einen Axialschnitt – die Krümmung der Kugel stärker ist als die Krümmung ihres jeweiligen Laufrings 6a, 6i. Hierdurch wird in jedem Laufring lediglich eine ringförmige Wälzzone geschaffen, während auf der Seite jeder ringförmigen Wälzzone eine unbelastete Zone des Laufrings ausgebildet wird.
Kennzeichnend für diese Zone ist ein geringer radialer Abstand zwischen der vorbeilaufenden Kugel und der Laufringoberfläche. Im allgemeinen erfolgt in diesem Raum keine Berührung zwischen der Kugel und der Laufringoberfläche. Eine gelegentliche Berührung schadet allerdings nicht. In dieser Zone des Laufrings dann daher auch auf der durch Querkraft des Lagers belasteten Lagerseite das Auslassende 23 der Leitung 3 angeordnet werden.
Darüber hinaus ist es weiterhin auch möglich, im Rahmen der Erfindung sogenannte 3-Punkt-Kugellager einzusetzen, wie sie in der dritten Veranschaulichung von 12 gezeigt werden. Die obige Beschreibung gilt für diese Veranschaulichung in entsprechender Weise.
Ergänzend zum bisher gesagten zeigt 13 eine Ausführungsform dieser Erfindung, bei der axial vorgespannte Rillenkugellager eingesetzt werden, die auf die Welle montiert sind. Es handelt sich um zwei einreihige Kugellager, die in axialer Richtung der Welle relativ zueinander montiert sind. Dies ist im Maschinenbau allgemein üblich, um das Axialspiel der gelagerten Welle so gering wie möglich zu halten. Aus diesem Grund liegt das linke Kugellager gegen den Gehäuseabsatz 96 mit seinem äußeren Ring an, womit der äußere Ring in seiner Position zum Gehäuse eindeutig fixiert wird. Die Stirnfläche des linken Kugellagers wird mittels eines Spanndeckels 97 gegen den Gehäuseabsatz gedrückt. Hiezu greift der Spanndeckel 97 am Außenring des rechten Kugellagers an und drückt diesen in Richtung zu dem Kugellager am Gehäuseabsatz 96.
Diese Lagerung mit axialer Vorspannung ist allgemein üblich, so dass bezüglich nicht gezeigter Einzelheiten auf den Stand der Technik verwiesen wird.
Wesentlich ist jedoch, dass zwischen den beiden Kugellagern eine axiale Verspannung erzeugt wird, wodurch die Lagerkugeln in ihren jeweiligen Laufringen derart verschoben werden, dass die ringförmigen Kontaktzonen 150 nicht mehr in einer radialen Ebene liegen, sondern in einer hierzu leicht geneigten schrägen Ebene. Die Kontaktzonen sind als im wesentlichen ringförmige Wälzzonen 150 ausgebildet, die bezogen auf jedes Kugellager in dem einen Lagerring rechts und in dem anderen Lagerring links von der zentralen radialen Ebene des Lagers angeordnet sind. Es erfolgt also eine gewisse seitliche Verlagerung der ringförmigen Wälzzone aus der zentralen radialen Ebene des Lagers. Hierdurch wird die zentrale radiale Ebene des Lagers so entlastet, dass ein im wesentlichen berührungsfreier Ringbereich entsteht, in welchem das Auslassende 23 der Leitung 3 angeordnet werden kann.
Die Erfindung kann folglich bei axial vorgespannten Lagern auch bei einem gewöhnlichen einreihigen Rillenkugellager Anwendung finden, wobei ein wesentlicher zusätzlicher Vorteil darin besteht, dass das Auslassende 23 der Leitung 3 auch in der zentralen radialen Ebene des Lagers liegen kann, da es sich hier um eine im wesentlichen kontaktfreie ringförmige Zone handelt, die die unbelastete Zone des Laufrings bildet.

1: Wälzlager
2: Vorrichtung zur Schmiermittelversorgung
3: Leitung
4: Schmiermittelzufuhrleitung
5: Wälzelement
6i: innerer Laufring der Wälzelemente
6a: äußerer Laufring der Wälzelemente
7: Schmiermittelnut
8: erste Nut
9: zweite Nut
10: Lagersitz
11: angreifende Kraft
12: Lastzone
13: Schmiermittelpumpe
14: Druckspeicher
15: Dosiervorrichtung, Dosierventil, Dosierpumpe
16: Dichtscheibe
20: äußerer Lagerring
21: innerer Lagerring
22: Käfig
23: Auslassende
24: ringförmige Dichtung, Dichtungsring
25: ringförmige Dichtung, Dichtungsring
26: lastfreie Zone
27: Manometer
28: Kontrollvorrichtung
29: Vorrichtung zur Einstellung der Dauer der Öffnungszeit
30: Vorrichtung zur Einstellung des Beginns der Öffnungszeit
31: elektrisch ansteuerbarer Magnet
32: Rückschlagventil
33: Schmiermittel
34: Druckleitung
36: Schaltvorrichtung
37: unterer Grenzwert
38: oberer Grenzwert
39–41: Abzweigleitung
45: Galette
46: Dorn
47: Tank
48: Zufuhrringleitung
49: Drossel
50: Rückschlagventil, Rücklauf
52: Überdruckventil
53: Rückschlagventil, Vorlauf
54: Druckwächter, Druckschalter
55: Schwimmerschalter
56: weiteres Rückschlagventil
57: Gehäuseabschnitt
58: Zylinder
59: Radialbohrung
60: verschlossener Abschnitt
61: Abschnitt
62: Sammelkanal
63: Leitung
64: Steckkupplung
65: Antrieb
66: Pumpenkolben
67: Führung, Gleitweg
68: Kolben
69: Schraubenfeder
70: Ventilsitz
71: Auslasskammer
73: Ausnehmung
74: Kopf
75: Schraubenfeder
77: Flutungskanal
78: Überströmkanal
80: Maschinensteuerung
81: Verbindung
82: zentrale Kontrolleinheit
83: Messleitung
84: Messfühler
85: Steuerleitung
86: Zufuhrleitung
87: Steuer-Stirnfläche, Stirnfläche des Kolbens
88: Steuerkante, Durchdringungskurve
89: Läufer, Eisenstößel
90: Ringspule
91: Läuferkammer
92: Führungsbohrung
93: Führungsbohrung
94: Führungsstift
95: Betätigungsstößel
96: Gehäuseabsatz
97: Spanndeckel
101: Faden
102: Fülleinrichtung
103: Extruder
104: Motor
105: Heizsystem
106: Schmelzeleitung
107: Drucksensor
109: Zahnradpumpe
110: Spinnkasten
111: Spinndüse
112: Filamentstränge
113: Präparationswalze
114: Kühlschacht
115: Luftstrom
117: Führungsrolle
118: Galettenmotor
120: Führungswalze
121: Streckwalzenmotor
122: Frequenzumformer
123: Frequenzumformer
124: Frequenzgeber
125: Kopffadenführer
126: Changierdreieck
127: Fadenchangiermechanismus
128: Kontaktwalze
129: Kontaktwalzenwelle
130: Einlage
131: Impulsgeber
133: Fadenspule
134: Spulspindel
135: Hülse
136: Spindelmotor
137: Spindelsteuerung
138: Einlage
139: Impulsgeber
150: ringförmige Wälzzone
151: kontaktfreie Zone, unbelastete Zone

Claims

Verfahren zur geregelten Versorgung eines Wälzlagers (1) mit Schmiermittel, das Wälzlager umfassend einen inneren Lagerring (21) und einen äußeren Lagerring (20), einen auf dem inneren Lagerring (21) ausgebildeten Laufring (6i) und einen auf dem äußeren Lagerring (20) ausgebildeten fluchtenden Laufring (6a), eine Mehrzahl von Wälzelementen, die zwischen den Laufringen eingeschlossen sind, und eine Leitung, die in einem der Lagerringe vorgesehen ist und mit einer Vorrichtung (2) zur Zuführung eines Schmiermittels verbunden ist, wobei die Leitung (3) an einer Auslassöffnung (23) im Bereich des Laufrings (6a, 6i) des jeweiligen Lagerrings endet, gekennzeichnet durch die Schritte: – Festlegung einer vorgegebenen Grundeinstellung einer Schmierstoffmenge durch vorgegebene Betriebsparameter; – Erhalten von Betriebsdaten oder von Zustandsdaten, die kontinuierlich an dem Wälzlager erfasst werden; – in einer Kontrolleinheit (28; 82) Berechnung der Menge an Schmiermittel, das in Abhängigkeit von den erhaltenen Daten zugeführt werden soll und dementsprechend Änderung der Grundeinstellung der Menge an Schmiermittel; – jeweils intermittierende Versorgung des Wälzlagers mit der Menge an Schmiermittel.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Progression eines bestimmten Betriebsparameters als Funktion der Menge an Schmiermittel sowie die vorgegebene optimale Menge an Schmiermittel in einem Speicher in Verbindung mit dem Wälzlager (1) gespeichert wird; und die Menge an Schmiermittel, das dem Wälzlager (1) zugeführt wird, in Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert des Betriebsparameters und von der optimalen Menge an Schmiermittel geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel unter einem erhöhten Druck zu dem einzelnen Wälzlager (1) gefördert wird und dort in dosierter Menge in hochkompakter Form und nebelfrei zugeführ wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl solcher Walzlager (1) einer mehrstelligen Textilmaschine versorgt wird, und der Betriebsparameter getrennt von jeder Lagerstelle erhalten wird und jede Lagerstelle mit individuellen Mengen an Schmiermittel versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel jedem Walzlager (1) über eine dem Wälzlager (1) zugeordnete Pumpe (15) zugeführt wird, die in Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert des Betriebsparameters und von der optimalen Menge an Schmiermittel geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel jedem Wälzlager (1) aus einem Druckölbehälter (14) über ein Ventil zugeführt wird, das dem Wälzlager (1) zugeordnet ist, wobei das Ventil in Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert des Betriebsparameters und von der optimalen Menge an Schmiermittel geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Menge an Schmiermittel, die jedem Wälzlager (1) zugeführt wird über eine Sequenz von Auslösesignalen vorgegebener. Dauer, aber geregelter Frequenz erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Menge an Schmiermittel die jedem Wälzlager (1) zugeführt wird, über eine Sequenz von Auslösesignalen einer vorgegebenen Frequenz, aber geregelter Dauer erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die optimale Menge an Schmiermittel in Bezug auf die niedrigste Lagertemperatur überwacht und bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschwingung den Betriebsparameter darstellt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschwingung aus einem bestimmten Frequenzbereich ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter die Häufigkeit des Auftretens von Lagerschwingungen innerhalb eines ausgewählten Frequenzbereiches ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter die Amplitude der Lagerschwingung ist.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter die Häufigkeit des Auftretens von Lagerschwingungen mit ausgewählter Amplitudenhöhe ist.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die , Frequenz innerhalb des Bereichs zwischen 200 kHz und 500 kHz ausgewählt ist.