DE716597C - Pruefvorrichtung fuer Schmieroel - Google Patents

Description

• Prüfvorrichtung für Schmieröl Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Schmierfähigkeit von Schmieröl.
• Es sind Schmiernlprüfmaschinen beleannt, bei welchen das zu prüfende Schmieröl durch die Lager einer mechanisch angetriebenen Prüfwelle geführt und neben der Menge des Schmierölverbrauches und des Leistungsaufwandes für den Antrieb die Erwärmung -des Schmiermittels gemessen wird. Aus der Höhe der durch die Lagerreibung hervorgerufenen Schmierölerwärmung und des Leistungsaufwandes bei sonst gleichen Bedingungen schließt man bei der Verwendung dieser Prüfeinrichtungen auf die Schmierfähigkeit des untersuchten Öls. Es hat sich; nun gezeigt, -daß die Temperaturerhöhung des Schmiermittels keineswegs ein sicherer Anzeiger für seine Schmierfähigkeit ist, denn erfahrungsgemäß verhalten sich Schmiermittel mit fast gleichen physikälischen Eigenschaften im praktischen Betrieb oft grundverschieden. Ferner wird bei den bekannten Prüfvorrichtungen die in den Prüflagern entstehende Flächenreibung mechanisch am Verdrehungswinkel der drehbar angeordneten Lagerschalen gemessen. Diese Art der Feststellung der Schmierfähigkeit eines Öls ist aber, wie die Praxis gezeigt hat, ebenfalls ungenau, denn bei der verhältnismäßig großen Reibungsfläche in den Prüflagern machen sich feinere Unterschiede bei der Bildung des Ölfilms, insbesondere bezüglich seines inneren Zusammen hanges, nur in geringem Maße oder überhaupt nicht bemerkbar.
• Bei der Vorrichtung nach der Erfindung werden daher nicht die Temperaturerhöhung im Zusammenhang mit der Leistungsaufnahme oder die durch die Flächenreibung entstehende Verdrehung der drehbar angeordneten Lagerschalen als Anzeiger für die Schmierfähigkeit des Öls gemessen, sondern erfindungsgemäß die axiale Schubkraft der Prüfwelle, die durch die Linienreibung schräg stehender Stahlrollen, auf denen die Prüfweite läuft, entsteht. Nur Öle mit höchster Schmierfähigkeit können einen genügend zähen Ölfilm bilden, um die Entstehung größerer axialer Schubkräfte. die infolge der Linienreibung belasteter, schräg stehender Stahlrollen auf Stablringen entstehen, zu verhindern. Die angetriebene Welle ist auf Rollen gelagert, denen eine Schrägstellung zur Wellenachse ermöglicht ist oder die absichtlich mit einer bestimmten Winkelstellung zur Wellenachse in den Käfigfenstern geführt werden. Das in die Welle hineingebrachte Drehmoment bedingt geringfügige Verdrehungen der Lagerzapfen, denen die Rollen unter dem Einfluß der Lagerdrücke folgen wollen, ja nachdem die durch das Schmieröl bedingte Reibung zwischen Rollen und Lagerzapfen groß oder klein ist, und je nachdem das Spiel der Rollen im Käfig eine Abweichung der Rollenachse von der Kurbelwellenachse zuläßt. Ein derartiges Schrägstellen der Lagerrollen ruft einen Axialschub S in der Kurbelwelle hervor, dessen Größe eine Funktion der Schmier fähigkeit K des Schmiermittels, der Größe des Lagerdruckes P, des Drehmoments MD in der Welle und des Winkels a ist, den die Rollenachse zur Achse der Welle unter dem Einfluß des Spieles zwischen Rolle und Fensler des Rollenlisifigs bilden kann. Es gilt also die Gleichung S = f (K, P, MD, α), Llält man die Größen P. MD und (l konstant. so giit die Gleichung S = f (K) d. h. der Lagerschub ist nur noch eine Funktion der Schmierfähigkeit des zu prüfenden Schmieröls.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Prüfvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. und zwar zcigen Abb. l die Schrägstellung einer Lagerrolle in dem Rollenkäfig.
• Abb. 2 den schematischen Aufbau der Prüfvorrichtung.
• Ein Antriebsmotor a Elektromotor 0. dgl. treibt mittelbar oder unmittelbar eine Stahlwelle b an. die auf zwei Rollenlagern c gelagert ist. Das von dem Antriebsmotor in die Welle geschickte Drehmoment wird durch eine Bremse d (elektrischer Generator oder Wasserbremse) konstant gehalten, wie auch die Drehzahl konstant gehalten wird. Zur Erzielung des Lagerdruckes ist die Stahlwelle zwischen den beiden Rollenlagern mit einem dritten Lager e ausgestaltet, das man unmittelbar durch Anhängen eines Gewichtes / oder nach dem Grundsatz der Dezimaiwaage belasten kann.
• Die beiden Endtraglager c der Welle bestehen aus Rollenlagern, bei denen die Rollen ein gewisses Spiel in ihren Käfigen haben, oder deren Käfigfenster unter einen kleinen Winkel zur Wellenachse geneigt sind. Schließlich können auch beide Maßnahmen, die ein Schrägstellen der Rollen herbeiführen sollen, gleichzeitig angewendet werden. Die Welle selbst ist durch die Bremsed hindurchgeführt und am Ende mit einer Druckmeßdose @ zur Messung des Axialschubes S versehen.
• Zur Umlaufförderung des zu erprobenden Schmieröls ist eine gleichseitig rom Antriebsmotor angetriebene kleine Zahnradpumpe 11 vorgesehen, die das Drucköl zu den beiden Traglagern c fördert, während das Mittellager e so ausgebildet ist, daß es ohne Umlauföl geschmiert werden kann. Dieses Lager nimmt also am Kreislauf des zu erprobendei Schmieröls nicht teil. Das von den beiden Endlagern abfließende Prüfschmieröl wird zu einem gemeinsamen Sammelbehälter 1 geführt, aus dem es der Zahnradschmierölpumpe Ii wieder zufließt.
• Will man das Schmieröl auch unter höheren Temperaturen auf seine Schmierfähigkeit erproben, so ist eine elektrische oder Gasheizeinrichtung k zwischen Zahnradpumpe h und den Traglagern c vorgesehen, deren Wirkung regelbar ist und an Thermometern im abfließenden Ölstrom abgelesen werden kanal Eine Schmierölkühleinrichtung ist in der Regel nicht erforderlich. da die Bestimmung der Schmierfähigkeit in so kurzer Zeit erfolgen kann, daß eine wesentliche Erwärmung des Schmieröls ohne Verwendung der Anheiz vorrichtung nicht eintreten wird.
• 1 m eine Fortleitung von Wärme bei Verwendung der Anheizvorrichtung aus den Traglagern einzuschränken. sind deren Lagerstühle l aus schlechten Wärmeleitern (Glas, Kunstharz o. dgl.) hergestellt.
• Je geringer der an der Druckmeßdose g alagelesene Axialschub ist, um so besser ist die Schmierfähigkeit des erprobten Schmieröls.
• Für den praktischen Betrieb kann es empfehlenswert sein. die Prüfwelle b vom Antriebsmotor a zu trennen und von diesem durch Keilriemen antreiben zu lassen. Auf diese Weise werden die Rollenlager c besser zugänglich, und die geringen Axialverschiebungen. die die Welle in Betrieb gegen die Meßdose g ausführt. lassen sich besser aufnehmen.
• Man kann ferner die Prüfwelle b in den Rollenlagerkörpern c mit Stahlbüchsen ausstatten. so daß sich etwa beschädigte zylindrische Lagerzapfen, auf denen die Rollen laufen, leicht auswechseln lassen, ohne daß die ganze Welle schadhaft wird.

Claims (4)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Prüfvorrichtung für Schmieröl, bei welcher das zu prüfende Schmieröl durch die Rollenlager einer mechanisch angetriebenen Prüfwelle geführt wird und die durch Reibung hervorgerufene mechanische Kraft gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenlager (c) derart ausgebildet sind, daß eine Schrägstellung der 1.agerrollen zur Wellenachse ermöglicht oder absichtlich vorgenommen ist, und der dadurch hervorgerufene Axial schub der Welle (b) gemessen wird.
2. 2. Prüfvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen in den Fenstern der Rollenkäfige ein größeres Spiel haben und/oder die Rollen durch eine entsprechende Ausbildung der Räfigfenster von vornherein eine Schrägstellung zur Wellenachse erhalten.
3. 3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umlaufleitung des zu prüfenden Schmieröls eine regelbare Heizvorrichtung (k) eingebaut ist.
4. 4. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstühle (l). z. B. durch den Einbau von Tragkörpern aus schlecht wärmeleitendem Material (Glas. Kunstharz 0. dgl. gegen starke Wärmeableitung geschützt sind.