DE842143C

DE842143C - Automatic lubrication device for end bearings, e.g. B. ball, roller or plain bearings of vertical shafts

Info

Publication number: DE842143C
Application number: DER3087A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-05-05
Filing date: 1950-07-15
Publication date: 1952-06-23

Description

Selbsttätige Schmiervorrichtung für End-Lager, z. B. Kugel-, Rollen- oder Gleitlager, von vertikalen Wellen VorliegcndeErfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Schmiervorrichtung fürLager von vertikalen Wellen.Automatic lubrication device for end bearings, e.g. B. Ball, roller or plain bearings, of vertical shafts automatic lubrication device for bearings of vertical shafts.

Die Verwendung von flüssigen Schmiermitteln zum Schmieren von schnell umlaufenden .Wellen in den Lagerstellen zwecks Herabsetzung der Reibung auf ein Mindestmaß ist eine Aufgabe, die von den Technikern heute noch in der Weise gelöst wird, daß in die Lager von Zeit zu Zeit eine sehr kleine CSlmenge eingeführt wird. So verfährt man z. B. heim Schmieren von Kugellagern von Kreiselwellen. Diese sich in Zeitabständen wiederholenden Zuführungen von 01 erheischen auch eine Reinigung und somit ein Auseinandernehmen der Instrumente und sind daher kostspielig.The use of liquid lubricants to lubricate high-speed shafts in the bearings to reduce friction to a minimum is a task that is still solved by technicians today in such a way that from time to time a very small amount of CSl is put into the bearings is introduced. This is how you proceed z. B. heim lubrication of ball bearings of gyro shafts. These feeds of 01, which are repeated at time intervals, also require cleaning and thus dismantling of the instruments and are therefore expensive.

Zweck vorliegender Erfindung ist, diese sich wiederholenden Oleinführungen und Reinigungen zu verhüten. Gemäß vorliegender Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß jedes dieser Lager in einem Gehäuse eingeschlossen ist, von welcher ein unter dem Lager gelegener Teil einen ölbehälter bildet, von dem aus das C51 bei laufender Welle dem Lager durch einen Wellenteil zugeführt wird, dessen Durchmesser von unten nach oben zunimmt, wobei derjenige Teil des Gehäuses, der von der Welle durchsetzt ist, von dieser durch einen Kapil- larsp4t-getrennt ist, der das Öl daran hindert, den Raum zu verlassen, in dem das Lager eingeschlossen ist.The purpose of the present invention is to prevent these repetitive oil additions and cleanings. According to the present invention , this is achieved in that each of these bearings is enclosed in a housing, of which a part located under the bearing forms an oil container, from which the C51 is fed to the bearing through a shaft part with the shaft running, the diameter of which is from below increases upwards, with that part of the housing which is penetrated by the shaft being separated from this by a capillary split which prevents the oil from leaving the space in which the bearing is enclosed.

Die Zeichnung stellt einige Ausführungsbeispiele der selbsttätigen Schmiervorrichtung .gemäß der Erfindung dar.The drawing represents some embodiments of the automatic Lubricating device .according to the invention.

Die Fig. 1, 2 und 3 sind Axialschnitte von drei Atisführungsformen, die eine für Kugellager, die zweite für Rollenlager und die dritte für Gleitlager; Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit einer jeden dieser drei Ausführungsformen, und Fig. 5 ist ein Axialschnitt eines Teiles einer weiteren Ausführungsform, die vorzugsweise bei Lagern für Wellen großen Durchmessers angewendet wird.1, 2 and 3 are axial sections of three Atisführungformen, one for ball bearings, the second for roller bearings and the third for plain bearings; Fig. 4 shows, on an enlarged scale, a detail of each of these three embodiments, and Fig. 5 is an axial section of part of a further embodiment which preferably used in bearings for large diameter shafts.

In Fig. i ist mit i ein Geräteteil bezeichnet, der eine vertikale Welle 2 umfaßt, von welcher sowohl das obere wie das untere Ende in Kugellagern laufen, deren Außenringe mit 3 bzw. 4 bezeichnet sind und deren Kugeln 5 in Käfigen 6 laufen.In Fig. I, i denotes a device part which has a vertical Shaft 2 includes, of which both the upper and the lower end in ball bearings run, the outer rings of which are denoted by 3 and 4 and their balls 5 in cages 6 run.

Der Außenring 3 des oberen Lagers ist in die Bohrung des Geräteteiles i eingepreßt und bildet den zylindrischen Teil eines Gehäuses, in welches 4as--I*ager eingeschlossen ist. Dieses Gehäuse ist an seinem unteren Ende durch einen metallischen Boden 7, z. B. aus gehärtetem Stahl, abgeschlossen, während der obere Abschluß durch eine Membran 8 aus Kunststoff, z. B. Kunstgummi, gebildet wird, die längs ihrem Rand durch eine mit einer zentralen Ausnehmung io versehene Schraube 9 auf die obere Stirnfläche des Außenringes 3 angedrückt wird.The outer ring 3 of the upper bearing is in the bore of the device part i pressed in and forms the cylindrical part of a housing in which 4as - I * ager is included. This housing is at its lower end by a metallic Bottom 7, e.g. B. hardened steel, completed, while the top finish by a membrane 8 made of plastic, e.g. B. synthetic rubber is formed along their Edge by a provided with a central recess io screw 9 on the upper The end face of the outer ring 3 is pressed.

Der Boden 7 besitzt ein zentrales Loch, das durch einen konischen, rohrförmigen Teil i i abgegrenzt wird, der einen konischen Kragen 12 der Welle 2 unter Freilassung eines Spieles in der Größenordnung von einigen Hundertstelmillimetern umgibt.The bottom 7 has a central hole, which is through a conical, tubular part i i, which has a conical collar 12 of shaft 2 leaving a game on the order of a few hundredths of a millimeter surrounds.

Wie dies aus Fig.4 hervorgeht, nähert sich der obere Rand des konischen, röhrförmigen Teiles i i des Bodens der Ebene der Basis 13 des Kragens 12, ohne sie ganz zu erreichen. Der Spalt 14 zwischen dem rohrförmigen Teil i i des Bodens 7 und dem Kragen 12 der Welle ist kapillar, so daß der Boden 7 einen Ölbehälter bildet, aus dem das Öl weder bei ruhender noch bei drehender Welle nach unten ausfließen kann. Bei laufender Welle wird das längs dem iKapillarspalt 14 am Kragen 12 und am rohrförmigen Teil i i anhaftende Öl in den Ölbehälter geschleudert, und zwar längs der Kante 15, die ein klein wenig höher liegt als der obere Rand des rohrförmigen Teiles i i des Bodens 7. Letzterer besitzt ebenfalls an seinem äußeren Umfang einen Flansch 16, der in den Außenring 3 eingepreßt ist und der sich im wesentlichen bis in dieselbe Höhe erhebt, wie ein Wellenteil 17, von dein nun <die Rede sein wird.As can be seen from Fig. 4, the upper edge of the conical, tubular part i i of the bottom of the plane of the base 13 of the collar 12 without it quite reachable. The gap 14 between the tubular part i i of the bottom 7 and the collar 12 of the shaft is capillary so that the bottom 7 forms an oil container, from which the oil does not flow downwards either when the shaft is stationary or rotating can. When the wave is running, this is done along the capillary gap 14 on the collar 12 and oil adhering to the tubular part i i is thrown into the oil container, namely along the edge 15, which is a little higher than the upper edge of the tubular Part i i of the bottom 7. The latter also has a on its outer periphery Flange 16 which is pressed into the outer ring 3 and which extends essentially up to rises to the same height as a part of the wave 17, of which we will now speak.

Dieser Wellenteil 17 hat einen Durchmesser, der ganz allgemein von unten nach oben, nämlich von der, Basis 13 des Kragens 12 bis zur inneren, in ,die, Welle 2 eingearbeiteten Laufrinne des Kugel-?agers zunimmt. Bei laufender Welle steigt das 0I aus dem Behälter 18 längs dem Wellenteil 17, dank der kombinierten Wirkung der Zentrifugalkraft und der Oberflächenspannung. Nachdem es die innere und die äußere Lauffläche des Lagers geschmiert hat, fließt es längs der Innenwandung des Außenringes 3 und des Flansches 16 in den Behälter .18 zurück.This shaft part 17 has a diameter that is generally of bottom up, namely from the, base 13 of the collar 12 to the inner, in, the, Shaft 2 incorporated raceway of the ball bearing increases. With a running wave the OI rises from the container 18 along the shaft part 17, thanks to the combined Effect of centrifugal force and surface tension. After it's the inner and has lubricated the outer running surface of the bearing, it flows along the inner wall of the outer ring 3 and the flange 16 back into the container .18.

Die aus der Schraube 9 herausgearbeitete zentrale Ausnehmung io steht mit dem unter dem Boden 7 gelegenen Raum durch eine seitliche Ausnehmung i9 in der Schraube 9 und ferner durch einen Ringkanal 20 und einen Längskanal 21 des Gehäuses i in Verbindung. Somit kann sich der mittlere Teil der Membran 8 verbiegen zwecks Zulassens von Ausdehnungen der in dem Gehäuse enthaltenen Luft; es wird dadurch verhütet, daß diese Luft unter gewissen Betriebsbedingungen das Öl durch den Kapillarspalt 14 zwischen Boden und Kragen 12 herausdrückt.The central recess worked out of the screw 9 stands with the space below the floor 7 through a lateral recess i9 in the Screw 9 and further through an annular channel 20 and a longitudinal channel 21 of the housing i related. Thus, the middle part of the membrane 8 can bend for the purpose Allowing expansion of the air contained in the housing; it becomes through it prevents this air from passing the oil through the capillary gap under certain operating conditions 14 pushes out between the bottom and collar 12.

Die eben beschriebene Schmiervorrichtungkönnte auch für ein unteres Lager verwendet werden. Im gezeigten Beispiel ist aber das untere Lager in einem Gehäuse eingeschlossen, dessen zylindrischer Teil durch den Außenring 4 des Lagers gebildet wird und dessen unterer Abschluß aus einem Boden 22 besteht. Dieser Boden ist aus einem schwäch zusammendrückbaren Material hergestellt und ist längs seinem Rand zwischen einer Schulter .23 des Geräteteiles i und der .unteren Stirnfläche des Außenringes 4 eingespannt. Der obere Abschluß des Gehäuses wird durch einen Deckel 24 gebildet, dessen Flansch 25 in den Außenring 4 eingepreßt ist und dessen ein Zentralloch abgrenzender Innenflansch 26 unter Freilassung eines Kapillarspaltes 28 von der Größenordnung einiger Hundertstelmillimeter einen Kragen 27 der Welle 2 umgibt.The lubricating device just described could also be used for a lower Bearings are used. In the example shown, however, the lower bearing is in one Enclosed housing, the cylindrical part of which by the outer ring 4 of the bearing is formed and the lower end of which consists of a bottom 22. This floor is made of a weakly compressible material and is along its Edge between a shoulder .23 of the device part i and the .unter face of the outer ring 4 clamped. The upper end of the housing is through a Cover 24 is formed, the flange 25 of which is pressed into the outer ring 4 and its an inner flange 26 delimiting a central hole leaving a capillary gap free 28 of the order of a few hundredths of a millimeter a collar 27 of the shaft 2 surrounds.

Der untere Teil des Gehäuses bildet wieder einen Ölbehälter 29. Dieser ist durch eine Ringscheibe 30 abgedeckt, die im Außenring .4 eingesetzt ist und mit einem Spiel von wenigen Hundertstelmillimetern einen konischen Wellenteil 31 umgibt, längs welchem das 01 aus dem Behälter 29 bis zur Kugelreihe 5 ansteigt, unter der kombinierten Wirkung der Zentrifugalkraft und der Oberflächenspannung, natürlich bei sich drehender Welle 2. Es entsteht dann im Ölbehälter -ein Unterdruck, so daß durch ein sehr enges Loch 32, das nahe am Umfang in der Ring-Scheibe 30 vorgesehen ist, Luft in den Ölbehälter 29 eingesogen wird. Jedoch verstopft das Öl, das längs der Innenwandung des Außenringes 4 abfließt, nachdem es die Laufflächen geschmiert hat, dieses Loch 32 und fließt auf der konkaven oberen Fläche der Ringscheibe 30 gegen den konischen Wellenteil 31 ab. Somit besteht bei laufender Welle 2 beständig ein kleiner Unterdruck im Ölbehälter 29.The lower part of the housing again forms an oil container 29. This is covered by an annular disk 30 which is inserted in the outer ring .4 and surrounds a conical shaft part 31 with a clearance of a few hundredths of a millimeter, along which the 01 from the container 29 to the row of balls 5 increases, under the combined effect of centrifugal force and surface tension, of course when the shaft 2 is rotating. A negative pressure then arises in the oil tank, so that through a very narrow hole 3 2, which is provided in the ring disk 30 close to the circumference is, air is sucked into the oil tank 29. However, the oil that flows out along the inner wall of the outer ring 4 after it has lubricated the running surfaces clogs this hole 32 and flows off on the concave upper surface of the ring washer 30 against the conical shaft part 31. Thus, when the shaft 2 is running, there is always a small negative pressure in the oil tank 29.

Das Einfüllen des.Öls in die Behälter 18 und 29 hat vorzugsweise vor dem Einsetzen der Welle 2 zu erfolgen, und zwar bei auf den Kopf gestelltem oberem Lager. In dieses wird dann die Welle eingesetzt. Sodann wird das untere Lager auf die Welle aufgesetzt, die dann in ihre Betriebslage zurückversetzt werden muß. Dabei verteilt sich das 01 langsam auf der Oberfläche der Ringscheibe 30. Sobald sich der Wellenteil 31 in der Bohrung der Ringscheibe 3o befindet, hört das Ausfließen von Öl auf. Zu diesem Zeitpunkt nimmt man die endgültige Einregulierung des Spieles der Kugellager vor.The filling of the oil into the containers 18 and 29 should preferably take place before the shaft 2 is inserted, with the upper bearing turned upside down. The shaft is then inserted into this. The lower bearing is then placed on the shaft, which then has to be returned to its operating position. In this case, the 01 slow 30 on the surface of the annular disk Once spread, the shaft portion is located in the bore of the annular disc 31 3o, the outflow ceases oil. At this point in time the final adjustment of the play of the ball bearings is carried out.

Das Einfüllen des Öls kann übrigens auch erfolgen, wenn die Teile die in Fig. i dargestellte Lage einnehmen, und zwar wie folgt: Auffüllen des Behälters 29, Aufsetzen der Welle 2 und des oberen Lagers, Auffüllen des Behälters 18 und Aufsetzen der Membran 8 und der Schraube 9.The filling of the oil can also be done when the parts Assume the position shown in Fig. i, namely as follows: filling the container 29, placing the shaft 2 and the upper bearing, filling the container 18 and Put on the membrane 8 and the screw 9.

Es ist noch zu bemerken, daß die den Laufflächen des oberen und des unteren Lagers zufließende Ölmenge in einfacher Weise durch eine Anpassung der Form der Wellenteile 17 und 31 mit nach oben ansteigendem Durchmesser erfolgen kann. Sind diese Wellenteile konisch, so kann die Dosierung durch Anpassung des Spitzenwinkels des Konusses an die vorgesehene Wellendrehzahl erfolgen.It should also be noted that the running surfaces of the upper and the lower bearing inflowing amount of oil in a simple manner by adapting the shape the shaft parts 17 and 31 can be made with an upwardly increasing diameter. If these shaft parts are conical, the dosage can be adjusted by adjusting the point angle of the cone to the intended shaft speed.

Die Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 unterscheiden sich von der ersteren nur durch die Ausbildung der Lager selbst, die im Beispiel der Fig. 2 Rollenlager mit Rollen 33 und im Beispiel der Fig.3 Gleitlager sind, deren Gleitflächen mit 34 und deren aus einem geeigneten Material hergestellten Laufbüchsen mit 35 bezeichnet sind. In dieser dritten Ausführungsform sind die Laufbüchsen 35 mit Längsnuten 36 versehen, die das Zurückfließe» des von den Gleitflächen 34 kommendeii Öls zum Ölbehälter ermöglichen. Im übrigen ähneln diese zwei Ausführungsformen der ersten; identische Teile sind auch mit denselben Bezugszeichen versehen und von einer weiteren Beschreibung, die nur eine Wiederholung wäre, wird abgesehen.The embodiments of FIGS. 2 and 3 differ from that the former only through the formation of the bearings themselves, which in the example of FIG. 2 are roller bearings with rollers 33 and in the example of Figure 3 are plain bearings, the sliding surfaces with 34 and their liners made of a suitable material are denoted by 35 are. In this third embodiment, the liners 35 have longitudinal grooves 36 which prevent the oil coming from the sliding surfaces 34 from flowing back to the oil container enable. Otherwise, these two embodiments are similar to the first; identical Parts are also provided with the same reference numerals and from a further description, which would only be a repetition is not considered.

Fig. 5 stellt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung dar, die sich besonders für ein unteres Gleitlager einer vertikalen Welle 37 mit verhältnismäßig großem Durchmesser eignet. Der im Lager laufende Teil dieser Welle besitzt an seinem unteren Ende eine zentrale Bohrung, in welche eine Hülse 38 eingesetzt ist. Diese taucht in den Ölbehälter 29, dessen Boden -22 wie beim unteren Lager nach Fig. i aus einem schwach zusammendrückbaren Stoff hergestellt ist. Das 01 steigt bei laufender Welle unter Wirkung der Zentrifugalkraft in der konischen Bohrung 40 der Hülse 38 an, verläßt diese durch die Radialkanäle 41 und erreicht die Lauffläche der LagerbL1ChS( 42. Eine ähnliche :'£usführung wäre ohne weiteres auch für Kugellager und für Rollenlager denkbar.Fig. 5 shows an embodiment of the lubricating device according to the invention, which is particularly suitable for a lower sliding bearing of a vertical shaft 37 with a relatively large diameter. The part of this shaft running in the bearing has at its lower end a central bore into which a sleeve 38 is inserted. This dips into the oil container 29, the bottom -22 of which is made of a weakly compressible material, as in the case of the lower bearing according to FIG. The 01 increases with speed shaft under the effect of centrifugal force in the conical bore 40 of the sleeve 38, leaves this through the radial channels 41 and the tread reaches the LagerbL1ChS (42. A similar '£ base columns would also readily for ball bearings and for roller bearings conceivable.

Für Zwischenlager von Wellen wäre eine Lösung denkbar, in welcher das Lager (ein Kugellager, hollenlager oder Gleitlager) in einem Gehäuse eingeschlossen ist. deren unterer Teil so ausgebildet ist, wie der untere Teil 12. 13, 14, i5. 16 und )i7 einer der dargestellten Schmiervorrichtungen für ein oberes Wellenlager, während der obere Teil eines solchen Zwischenlagers dem oberen Teil 24, 25, 26, 27 und 28 einer der gezeigten Schmiervorrichtungen für ein unteres Wellenlager gleichen würde. Es könnten noch andere Änderungen vorgenommen werden, ohne daß man sich aus dem Erfindungsumfang heraus begeben würde.For intermediate storage of shafts a solution would be conceivable in which The bearing (a ball bearing, roller bearing or plain bearing) is enclosed in a housing is. the lower part of which is designed like the lower part 12, 13, 14, i5. 16 and) i7 one of the illustrated lubricating devices for an upper shaft bearing, while the upper part of such an intermediate store is the upper part 24, 25, 26, 27 and 28 resemble one of the shown lubricating devices for a lower shaft bearing would. Other changes could be made without looking out the scope of the invention would be issued.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Automatic lubrication device for end bearings, e.g. B. ball, roller or plain bearings, of vertical shafts, characterized in that each of these bearings is enclosed in a housing, of which a part located under the bearing forms an oil container from which the oil passes through the bearing while the shaft is running a shaft part (17 or 31) is fed, the diameter of which increases steadily from bottom to top, whereby the housing part penetrated by the shaft is separated from it by a capillary gap (14 or 28) which, in the case of upper shaft bearings, is formed on the housing side by a conical tubular Part (LI) and on the shaft side is formed by a conical collar (12). ,

2. Lubricator according to claim i, characterized in that the shaft part (17 or 131) with has a conical jacket surface with increasing diameter at the top, the apex angle of which is adapted to the intended shaft speed.

3. Lubricating device according to claim i or 2 for the upper shaft bearing, characterized in that the housing has a cylindrical Part (3) comprises, at its upper end by an elastic membrane (8) and is closed at its lower end by a metallic base (7).

4th Lubricating device according to claim 3, characterized in that the base (7) has a has a cylindrical flange which is pressed into the cylindrical housing part and which rises essentially at the same height as the shaft part (17) with increasing diameter at the top.

5. Lubricating device according to claim 3 or 4, characterized characterized in that the bottom (7) has a conical, tubular part (i i), its edge with the smallest diameter leaving a game of some Hundredths of a millimeter surrounds a conical collar (12) of the shaft, the upper one Edge of this tubular part (ii) approaches the plane of the base (13) of the collar, without fully reaching them.

6. Lubricating device according to one of claims 3, 4 and 5, characterized in that the cylindrical part of the housing (3) through a ring of the bearing is formed and that the membrane (8) on its periphery through a screw (9) is pressed onto the end face of the bearing ring, this Screw has a central recess (io) through an outside of the housing located channel (21) with the space under the metallic floor (7) in Connection.

7. Lubricating device according to claim i, for the lower shaft bearing, characterized in that the housing comprises a cylindrical part which at its lower end by a base (22) and at its upper end by a cover surrounding the shaft leaving a capillary gap ) is completed. ! 3. Lubricating device according to claim y, characterized in that the cylindrical housing part (4) is formed by a ring of the bearing and that an annular disc (30) is inserted in this bearing ring, which delimits the oil container at the top and has a central hole whose diameter is only a few hundredths of a millimeter larger than the diameter of the shaft part (3t) measured at the same height with the diameter increasing from bottom to top. G. Lubricating device according to claim 7, characterized in that an annular disk is inserted into the housing, which delimits the oil container at the top and has a central hole, the diameter of which is only a few hundredths of a millimeter larger than that of a shaft part into which a sleeve (38) is inserted is the bore (40) widens upwardly to the 01 to allow increase in speed shaft under the action of centrifugal force and in bringing it to the surfaces to be lubricated through openings provided in said shaft portion radial passages (4t).