WO2018041829A1 - Drehtischlager-schmiervorrichtung und verfahren zur schmierung eines drehtisch-wälzlagers - Google Patents

Drehtischlager-schmiervorrichtung und verfahren zur schmierung eines drehtisch-wälzlagers Download PDF

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WO2018041829A1
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lubricant
valve
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lubricating
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Sebastian Sigel
Fabian Schmid
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Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh
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    • F16N2280/00—Valves

Definitions

  • the invention relates to a bearing lubricating device, in particular for lubricating a bearing a machine tool, in particular a rotary table bearing, with rolling bearing grease, ⁇ such as a method for lubricating a bearing of a machine tool by means of a lubricant pump, which via a we ⁇ least sections flexible lubricant line is connected to the bearing, at the bearing end an end
  • On / off valve is arranged.
  • the lubrication system has a continuously operating pump which is connected to a supply line for supplying lubricant distributors. To the supply line, a pressure accumulator is connected, which is maintained at a pressure above 22 bar and serves to overcome the compressibility of the lubricant.
  • This centering ⁇ ralschmierstrom is set up for the supply of relatively large required for chains lubricant quantities.
  • the lubricant is constantly under pressure.
  • An outlet valve ⁇ are the outlet freely periodically so that only the Ket ⁇ tenbolzen be lubricated.
  • the lubricant in particular a pasty lubricant, such as roller bearing grease, conveyed by means of a lubricant pump via a lubricant line to the rotary table bearing, with a valve means is pre ⁇ see, the lubricant flow to the camp defined ⁇ free and lock and otherwise relieve the lubricant line under pressure.
  • the release of the lubricant flow to the camp he ⁇ follows by the valve device according to the invention only after building a sufficient pressure in the lubricant line This ensures that the elasticity of the lubricating substance and, possibly long, line is overcome and thus on the Bearings actually lubricant arrives and is placed in the warehouse.
  • valve device it is ensured by a defined opening and closing of the valve device to the water point that only the desired amount of lubricant exits and thus both a Kochschmie ⁇ tion with the associated contamination of the machine or a lack of lubrication can be avoided.
  • defined delivery of lubricant portions can be achieved that provided on the bearing collecting pockets over the life of the bearing for receiving used lubricant sufficient without being overcrowded.
  • the valve device of the invention Schmiervor device can also be used to make the lubricant line after delivery of one or more lubricant portions depressurized.
  • the lubricant in the lubricant line is depressurized, thus counteracting a tendency to segregation of the lubricant components.
  • the segregation of thickener and lubricating oil is avoided, so that the lubricant retains its desired pasty consistency.
  • Suitable lubricant pumps are any lubricant pump suitable for pumping suitable lubricants, in particular roller bearing grease.
  • a piston ⁇ pump is provided with one or more pump pistons.
  • the lubricant pump is assigned a Druckre ⁇ gel device.
  • the pressure control device may for example comprise a pressure sensor, via which the control device detects the pressure prevailing in the lubricant line pressure, and then the lubricant pump in accordance ansteu ⁇ ert.
  • a pressure sensor also apply, the mono- pressure dependent on and off a pressure switch.
  • it has a switching hysteresis. This allows the rich He ⁇ the set pressure eg due to the switch-on of the
  • the pressure sensor of the pressure control device can at a, as seen from the lubricant pump, the far end of the
  • Lubricant line i. be arranged near the camp.
  • the line length from the pressure sensor to the bearing is preferably shorter than the line length from the pressure sensor to the lubricant pump.
  • the pressure sensor and the bearing preferably associated with the valve means on / off valve is arranged.
  • the pressure sensor and the open / close valve are preferably disposed in front ⁇ in close proximity. This will si ⁇ ensure that the back pressure regulating device at the on / off valve ⁇ , that ultimately provides the necessary outlet for a defined quantum of pressure on the stock.
  • the lubricant line may include a flexible element or a flexible portion, for example in the form of a hose. This contributes to the elasticity of the pressurized lubricant volume.
  • Lubricant line to be established pressure to be made dependent on the lubricant temperature to compensate for viscosity changes.
  • the lubricant temperature may be detected by a temperature sensor, which may preferably be arranged on the lubricant line, but possibly also elsewhere, for example in the lubricant reservoir or on the lubricant pump.
  • the dependence of viscosity on temperature can be taken into account by the control device by means of a stored therein viscosity table or egg ⁇ nem formulaic relationship. Different types of lubricants can have very different visco ⁇ sticianskennlinien in terms of temperature. In a particularly preferred embodiment, the control device may be configured to take this relationship into account additionally.
  • the pressure relief of the lubricant line after lubrication prevents lubricant segregation and causes the lubricant during a lubricating Operation without pressure-related damage, in particular without Ent ⁇ mixture is delivered.
  • the lubricant line is first brought by means of the lubricant pump to ei ⁇ nen set pressure of, for example, 20 bar, after which the pump is stopped.
  • the maintenance of pressure in the line can be ensured by a non-return valve which is arranged between the piston pump and lubricant line, or prevented by the property of the lubricant pump itself, which typi cally ⁇ a lubricant return current.
  • the open / close valve can be opened, and thus the bearing can be lubricated. Due to the pressure, the lubricant exits abruptly during the lubrication process, ie at high speed.
  • the control device monitors the pressure drop in the lubricant line and closes the open / close valve depending on the embodiment, either after a given period of time or after a desired pressure drop, the ent leaked amount of lubricant ent ⁇ speaks. If there is no pressure drop recorded, an error has occurred, and it is assumed that no lubricant has left ⁇ . This error can be signaled to the higher-level machine control and other actions, such as to trigger the output of an error signal or stopping the Ma ⁇ machine.
  • the invention is suitable for the lubrication of bearings in general, and plain bearings, but in particular for the lubrication of highly loaded bearings in machine tools, especially bearings that at or near the specified by the manufacturer maximum speed, or in the vicinity of the manufacturer specified maximum load (radial force, axial force, overturning moment) and / or at or near the manufacturer specified maximum load (radial force, axial force, overturning moment) and / or at or near the
  • Figure 1 is a machine tool with a rotary table, in schematic representation ⁇ tjoner,
  • FIG. 2 shows the lubricating device of the rotary table roller bearing of the machine tool according to FIG. 1, in a schematic representation, FIG. Figure 3 Activity-time diagrams to illustrate the operation of the rotary table bearing lubricating device of Figure 2.
  • a machining ⁇ center 10 which has a turntable 11 for receiving workpieces.
  • This is generally on a machine frame 12 fixed, or, as is preferred and ⁇ is indicated schematically by an arrow 13 in Fi gur 1, arranged movably in at least one direction.
  • the turntable 11 may additionally be pivotally mounted about a horizontal axis, which is not further illustrated in Figure 1.
  • the turntable 11 has a table body 14, the to
  • the table body 14 is rotatably mounted in the turntable frame 15 about an axis 16, to which a rolling bearing 17 is used.
  • a rolling bearing 17 is used.
  • This is preferably a cross roller bearing, but it may also have a different design, such as ball bearings, roller bearings, tapered roller bearings, axial-radial Zylinderrollenla- ger or the like.
  • the rolling bearing 17 may comprise one or more adjacent or axially spaced Einzelmélzla ⁇ ger.
  • the rolling bearing 17 is associated with a lubricating device 18, which serves to supply the rolling bearing 17 with lubricant, which is removed from a lubricant reservoir 19.
  • a lubricant in the lubricant reservoir 19 before ⁇ preferably a grease, in particular provided for the lubrication of rolling bearings grease (rolling bearing grease, for example, according to consistency class NLGI class 2) is provided. It is a pasty lubricant, which consists of a
  • Lubricating oil and a thickener typically alkali or alkaline earth salts of fatty acids.
  • Lubricator 18 is not limited to use with such greases.
  • the lubricating device 18 is illustrated in the machining center 10 in Figure 1 and separately in Figure 2. It comprises, in addition to the container 20 for the lubricant reservoir 19, a motor-driven pump 21, for example in the form of a piston pump ⁇ .
  • a motor-driven pump 21 for example in the form of a piston pump ⁇ .
  • Other suitable for the promotion of pasty lubricants pumps may, if necessary, equally used.
  • a lubricant ⁇ line 22 is connected, which leads to the rolling bearing 17.
  • the lubricant line 22 may have a considerable length of, for example, 10 m or more.
  • the lubricating device 18 can be accommodated in this respect at a considerable distance from the rolling bearing 17 to be lubricated.
  • the lubricant pipe 22 completely or partially, ie, is flexible Oilbil ⁇ det at least in a section, for example.
  • By having a hose portion 23 This is flexurally flexible and allows, for example, the li ⁇ -linear process of the turntable 11 at rest lubricating device 18 or the pivoting of the same about a horizontal axis.
  • the volume of the lubricant line 22 may be considerable overall and, for example, accommodate a quantity of lubricant which is about as large as the amount of grease introduced during the life of the roller bearing 18 or even greater. This grease has a retention period of months or years in the Schmierstofflei ⁇ tung 22nd
  • valve device 24 belonging to the two valves VI and V2.
  • the valves VI and V2 are preferably 2/2-way valves and arbei ⁇ each as open / close valve. Their operation is carried out by a central control device 25.
  • Valves VI, V2 can be electrically, hydraulically, pneumatically or otherwise operated.
  • the valve V2 is preferably disposed at the pump 21 near the end of the lubricant line 22 and controls a pressure relief passage 26 through which the lubricant line 22 is in communication with the lubricant reservoir 19.
  • the valve VI is arranged on the end of the lubricant line 22 close to the rolling bearing 17 in order to prevent the inflow of
  • Lubricant line 22 a pressure sensor 27 is arranged.
  • the pressure sensor 27 is a pressure switch which indicates whether the pressure present in the lubricant line 22 exceeds or falls below a limit value.
  • this pressure switch has a switching hysteresis.
  • the pressure sensor 27 indicates an analog or digital value indicative of the measured pressure.
  • the lubricant line 22 may be connected to an overpressure safety device 28.
  • the lubricating device 18 described so far operates as follows:
  • valve VI is closed at “0" and open at “1.”
  • Valve V2 is open at "0" and closed at "1.”
  • valve VI is an opening valve (closed at rest) and valve V2 is a closing valve (open at rest) .
  • This wiring of valve V2 has the advantage that is GE ⁇ ensured in case of power failure or cable break, that the lubricant duct is reliably relieved of pressure. A cable break can then be detected by the control device, because can not build up pressure at the pressure sensor 27.
  • the rolling bearing 17 is provided with a grease filling, which is sufficient for operation over a certain period of time and / or for a certain number of revolutions and / or changes of direction.
  • a lubrication requirement can be determined, for example, after the timeout, after exceeding a certain number of revolutions or according to other criteria.
  • the higher-level control can be provided with a device for detecting the lubricant requirement. This can be, for example, an operating hours counter, a revolution counter or a sensor that detects the running properties of the roller bearing 17. Accordingly, a lubrication requirement generating signal S and to the control device 25 gelie ⁇ fert. Alternatively, the controller 25 may be configured to automatically determine the lubrication requirement according to one or more of the above criteria.
  • the controller 25 or the übergeordne ⁇ te control during operation of the rolling bearing at high speed, high load and / or high temperature detect a lubrication requirement and a signal S trigger while operating at low speed, load or low temperature no lubrication request signal S triggers.
  • a limit can be set, counted above the rotations ⁇ who and after exceeding a number of revolutions limit the lubrication request signal is generated while rotations are not counted u ⁇ terrenz the limit.
  • the speed count is preferably already triggered when only one of the limits for speed, load or temperature is exceeded.
  • valve V2 receives a closing signal, so that both valves VI, V2 are closed, and it is the motor M of the pump 21 is turned on. This begins the pressure build-up in the line 22, which is completed at a time tl.
  • the control device 25 detects that the desired pressure Psoii has been reached and stops the engine M.
  • the lubricant line 22 is now charged with lubricant which is under the pressure Psoii.
  • the valve VI is now briefly opened at a time t2.
  • the lubricant driven by its tendency to expand and the elasticity, in particular of the hose section 23, blows.
  • the leaking lubricant quantity is dependent on the length of the time interval until closing, ie on the time interval between the times t2 and t3 and the pressure Ps o ii.
  • the auftre in the interval t2 to t3 ⁇ tende pressure drop is indicative of the leaked
  • valve VI Closing the valve VI and before opening the valve V2 detected by the pressure sensor 27. Should no pressure drop occur, this circumstance is recognized by the control device 25 as an error and sent an error signal to the higher-level machine control, which then takes a corresponding action, such as emits an alarm signal or stops the machining center. Alternatively, the valve VI is closed only when an intended pressure drop .DELTA. ⁇ is detected. If no pressure drop also occurs here, this can be regarded as an error and sent as an error signal to the Ma ⁇ machine control, which then takes a corresponding action, such as emits an alarm or shut down the machining center.
  • the pressure difference ⁇ may, for example, correspond to the hysteresis of a pressure switch when such is used as a pressure sensor 27. He turns on, for example, upon reaching the target pressure Ps o ii, whereby the pump 21 is turned off. It switches off, for example, after a pressure reduction by the amount ⁇ , which corresponds to a switching hysteresis, again, thus closing the valve VI.
  • switch-on and switch-off pressure values can be specified by the control device 25 in the case of a pressure sensor 27 having a fine-stepped or analog response.
  • the lubricant line 22 is initially still under Print.
  • the valve V2 is de-energized at a time t4 now thus opened and, thus, the lubricant present in the lubricant ⁇ line 22 is depressurized and remains. It can ent ⁇ tension in the lubricant reservoir 19. If the lubricant line 22 is depressurized, the valve V2 can be closed at a time t5.
  • valve V2 which uses an opening valve (closed at rest) as the valve V2
  • the valve V2 can optionally be closed again after successful pressure reduction.
  • the period t2-t3 is preferably in the range of fractions of a second to a few seconds.
  • the period of time t4-t5 can be seconds or even minutes (even significantly longer periods) and in any case is so long that no appreciable overpressure remains in the lubricant line 22.
  • valve V2 remains de-energized after time t4 and thus open. The grease contained in the line 22 can therefore relax completely, thereby preventing segregation of the grease.
  • a lubricating device 18 for lubricating grease-lubricated roller bearings 17, in particular turntables or similar machine parts supplies the rolling bearing 17 with a lubricant in the form of grease, preferably over a longer line whose volume and / or elasticity is so great that it sufficient to supply a lubricant quantum by expansion of the grease and / or contraction of the lubricant line.
  • a lubricant in the form of grease preferably over a longer line whose volume and / or elasticity is so great that it sufficient to supply a lubricant quantum by expansion of the grease and / or contraction of the lubricant line.
  • an on / off valve VI is preferably provided at the bearing end of the lubricant line 22.
  • preference ⁇ a further valve V2 is provided by means of which the lubricant line 22 is relieved of pressure in lubrication intervals.
  • a pressure sensor 27 monitors the pressure in the lubricant line, which is constructed by means of a lubricant pump 21
  • valve VI After building up the pressure in the lubricant line 22, the valve VI is opened briefly to omit a lubricant ⁇ quantum. Thereafter, the valve V2 is opened and the lubricant line 22 is depressurized. This vermei ⁇ det a demixing of the grease for days or weeks in optionally lubricating long pauses.
  • the control device 25 may be purchasedbil ⁇ det that it detects a malfunction of the lubricating device 18 by a runtime monitoring of the pump 21. If the predetermined pressure Psoii at the pressure sensor 27 is not reached after a defined period of time (S-tl) of the pump 21, the control device 25 switches off the pump 21 and outputs an error signal.
  • a malfunction can occur, for example, as a result of leaks in the lubricant line (leakage), malpositions of the valves VI or V2 or a defect in the pump 21. For example, if the valve VI is opened incorrectly, while the pump 21 is to cause a pressure build-up, the entire supply of lubricant 19 is conveyed from the container 20 into the rolling bearing 17. This can lead to considerable damage to the rolling bearing 17 by over-lubrication. Due to the time-dependent monitoring of the pressure build-up such a malfunction is detected and prevents damage.
  • the invention can be used for all types of bearings, for example, plain bearings or rolling bearings, in particular for linear bearings and roller bearings.
  • a lubricating device 18 for lubricating grease-lubricated bearings 17, in particular turntables or the like. schin share a lubricant in the form of grease to the bearing 17 is preferably over a longer line, the Vo ⁇ lumen and / or elasticity is so large that it is sufficient to supply a lubricant Quantum by expansion of the grease and / or contraction of the lubricant line.
  • an open / close valve VI is preferably provided on the bearing-side end of the lubricant line 22.
  • a further valve V2 is preferably provided, by means of which the lubricating ⁇ line 22 is relieved of pressure in lubrication intervals.
  • a pressure sensor 27 monitors the pressure in the lubricant line, which is constructed by means of a lubricant pump 21 only as needed.
  • valve VI After building up the pressure in the lubricant line 22, the valve VI is briefly opened to omit a lubricant ⁇ quantum. Thereafter, the valve V2 is opened and the lubricant line 22 is depressurized. This vermei ⁇ det a demixing of the grease for days or weeks in optionally lubricating long pauses.

Abstract

Eine Schmiervorrichtung (18)zur Schmierung fettge- schmierter Lager (17), insbesondere von Drehtischen oder ähn- lichen Maschinenteilen, führt dem Lager (17)ein Schmiermittel in Gestalt von Fett vorzugsweise über eine längere Leitung zu, deren Volumen und/oder Elastizität so groß ist, dass sie zur Lieferung eines Schmiermittelquantums durch Expansion des Schmierfetts und/oder Kontraktion der Schmiermittelleitung ausreicht. Zur exakten Dosierung des Schmiermittelquantums ist an dem lagerseitigen Ende der Schmiermittelleitung (22)vor- zugsweise ein Auf/Zu-Ventil V1vorgesehen. Außerdem ist vor- zugsweise ein weiteres Ventil V2vorgesehen, mittels dessen die Schmiermittelleitung (22)in Schmierpausen druckentlastet wird. Ein Drucksensor (27)überwacht den Druck in der Schmier- mittelleitung, der mittels einer Schmiermittelpumpe (21)le- diglich bedarfsweise aufgebaut wird. Nach Aufbau des Drucks in der Schmiermittelleitung (22) wird das Ventil V1kurzzeitig geöffnet, um ein Schmiermittel- quantum auszulassen. Danach wird das Ventil V2geöffnet und die Schmiermittelleitung (22)drucklos geschaltet. Dies ver- meidet ein Entmischendes Schmierfetts in gegebenenfalls tage- oder wochenlangen Schmierpausen.

Description

Drehtischlager-Schmiervorrichtung und Verfahren zur Schmierung eines Drehtisch-Wälzlagers
[0001] Die Erfindung betrifft eine Lager-Schmiervorrichtung, insbesondere zur Schmierung eines Lagers eine Werkzeugmaschine, insbesondere eines Drehtischlagers, mit Wälzlagerfett, so¬ wie ein Verfahren zur Schmierung eines Lagers einer Werkzeugmaschine mittels einer Schmiermittelpumpe, die über eine we¬ nigstens abschnittsweise flexible Schmiermittelleitung an das Lager angeschlossen ist, an deren lagerseitigen Ende ein
Auf/Zu-Ventil angeordnet ist.
[0002] In Werkzeugmaschinen werden beispielsweise zur Lagerung von Drehtischen (auch bezeichnet als „Rundtische") Wälzlager eingesetzt, die mit Fett geschmiert werden. Je nach Gebrauch, müssen diese Lager von Zeit zu Zeit mit frischem Schmiermit¬ tel, insbesondere Fett versehen werden. Dabei sind wegen der damit einhergehenden Verschmutzung der Maschine sowohl eine übermäßige Fettzufuhr und wegen der Gefahr der Lagerschädigung auch eine mangelhafte Fettzufuhr zu vermeiden. Probleme erge¬ ben sich weiter wegen der Neigung von Fett zur Entmischung der enthaltenen Bestandteile, nämlich Eindicker und Schmieröl. Die Entmischung tritt vor allem auf, wenn das Fett dauerhaft unter Druck steht. Verschärft werden die vorhandenen Probleme, wenn ein größerer Abstand zwischen einer Schmiermittelpumpe und dem Wälzlager vorhanden ist, der durch eine Rohr- oder Schlauchleitung überbrückt wird. Wegen der infolge der geringen erfor- derlichen Schmiermittelmengen langen Verweildauer des Schmierfetts in der Schmiermittelleitung, kann es in der Schmiermittelleitung zu Entmischungsphänomenen kommen.
[0003] Aus der DE 3129048 AI ist eine Zentralschmieranlage für eine Kette für Fahrtreppen oder Kettenförderer in anderen Anwendungszusammenhängen bekannt. Die Schmieranlage weist eine kontinuierlich arbeitende Pumpe auf, die an eine Speiseleitung zur Speisung von Schmierstoff erteilern angeschlossen ist. An die Speiseleitung ist ein Druckspeicher angeschlossen, der auf einem Druck oberhalb 22 bar gehalten wird und dazu dient, die Kompressibilität des Schmierstoffs zu überwinden. Diese Zent¬ ralschmieranlage ist für die Lieferung von relativ großen für Ketten erforderlichen Schmierstoffmengen eingerichtet. Der Schmierstoff steht dabei fortwährend unter Druck. Ein Auslass¬ ventil gibt den Auslass periodisch frei, so dass nur die Ket¬ tenbolzen geschmiert werden.
[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schmierung eines Lagers einer Werkzeugmaschine, insbesondere eines Drehtischwälzlagers anzugeben, die bzw. das eine zuverlässige Lagerschmierung insbesondere mit pastösem Schmierstoff gestattet.
[0005] Diese Aufgabe wird mit der Lager-Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 sowie dem Verfahren zur Schmierung eines Lagers nach Anspruch 15 gelöst:
[0006] Erfindungsgemäß wird das Schmiermittel, insbesondere ein pastöses Schmiermittel, wie z.B. Wälzlagerfett, mittels einer Schmiermittelpumpe über eine Schmiermittelleitung zu dem Drehtischlager gefördert, wobei eine Ventileinrichtung dazu vorge¬ sehen ist, den Schmiermittelfluss zu dem Lager definiert frei¬ zugeben und zu sperren und die Schmiermittelleitung ansonsten gesteuert von Druck zu entlasten. [0007] Die Freigabe des Schmiermittelstroms zu dem Lager er¬ folgt durch die Ventileinrichtung erfindungsgemäß erst nach Aufbau eines ausreichenden Drucks in der Schmiermittelleitung Dadurch wird sichergestellt, dass die Elastizität des Schmier Stoffs und der, gegebenenfalls auch langen, Leitung überwunde ist und somit an dem Lager auch tatsächlich Schmiermittel ankommt und in das Lager gegeben wird. Außerdem wird durch ein definiertes Öffnen und Schließen der Ventileinrichtung an die ser Stelle sichergestellt, dass lediglich die gewünschte Schmierstoffmenge austritt und somit sowohl eine Überschmie¬ rung mit der damit einhergehenden Verschmutzung der Maschine oder auch eine Mangelschmierung vermieden werden. Durch definierte Abgabe von Schmierstoffportionen kann erreicht werden, dass an dem Lager vorgesehene Auffangtaschen über die Lebensdauer des Lagers zur Aufnahme von verbrauchtem Schmierstoff ausreichen, ohne überfüllt zu werden.
[0008] Die Ventileinrichtung der erfindungsgemäßen Schmiervor richtung kann außerdem dazu genutzt werden, die Schmiermittel leitung nach erfolgter Abgabe einer oder mehrerer Schmiermitt portionen drucklos zu machen. Damit wird das in der Schmiermittelleitung befindliche Schmiermittel druckentlastet, womit einer Tendenz zur Entmischung der Schmiermittelbestandteile entgegen gewirkt wird. Insbesondere wird die Entmischung von Eindicker und Schmieröl vermieden, so dass das Schmiermittel seine gewünschte pastöse Konsistenz behält. Damit wird wiede¬ rum sichergestellt, dass beim nächsten Schmiervorgang einerseits Schmiermittel in der gewünschten Quantität an das Lager abgegeben wird, wobei das Schmiermittel dort auch in der ge¬ wünschten Qualität nämlich ohne Schädigungen durch Entmischun ankommt, um so seine Schmierfunktion wie gewünscht vollständi erfüllen zu können. [0009] Als Schmiermittelpumpe kommt jede zur Förderung von pas- tösen Schmiermitteln, insbesondere Wälzlagerfett geeignete Schmiermittelpumpe in Betracht. Vorzugsweise wird eine Kolben¬ pumpe mit einem oder mit mehreren Pumpkolben vorgesehen.
[0010] Vorzugsweise ist der Schmiermittelpumpe eine Druckre¬ geleinrichtung zugeordnet. Die Druckregeleinrichtung kann beispielsweise einen Drucksensor umfassen, über den die Steuereinrichtung den in der Schmiermittelleitung herrschenden Druck erfasst und dann die Schmiermittelpumpe entsprechend ansteu¬ ert. Als Drucksensor kann jedoch auch ein Druckschalter Anwendung finden, der druckabhängig ein- und ausschaltet. Vorzugsweise weist er eine Schalthysteresis auf. Dadurch kann das Er¬ reichen des Solldrucks z.B. durch den Einschaltpunkt des
Druckschalters und das Erreichen eines gewünschten Druckab¬ falls, der der Abgabe einer gewünschten Schmiermittelmenge entspricht, durch den Abschaltpunkt des Druckschalters signa¬ lisiert werden. Es können auch mehrere Druckschalter vorgesehen werden, um verschiedene Druckwerte zu erfassen.
[0011] Der Drucksensor der Druckregeleinrichtung kann an einem, von der Schmiermittelpumpe aus gesehen, fernen Ende der
Schmiermittelleitung, d.h. in der Nähe des Lagers angeordnet sein. Jedenfalls ist die Leitungslänge von dem Drucksensor zu dem Lager vorzugsweise kürzer als die Leitungslänge von den Drucksensor zu der Schmiermittelpumpe.
[0012] Außerdem ist zwischen dem Drucksensor und dem Lager vorzugsweise ein zu der Ventileinrichtung gehöriges Auf/Zu-Ventil angeordnet. Der Drucksensor und das Auf/Zu-Ventil sind vor¬ zugsweise in enger Nachbarschaft angeordnet. Damit wird si¬ chergestellt, dass die Druckregeleinrichtung an dem Auf/Zu¬ Ventil, d.h. letztendlich an dem Lager den zum Austritt eines definierten Quantums erforderlichen Druck bereitstellt. [0013] Die Schmiermittelleitung kann ein flexibles Element oder einen flexiblen Abschnitt beispielsweise in Gestalt eines Schlauchs enthalten. Dieser trägt zur Elastizität des unter Druck stehenden Schmiermittelvolumens bei. Mit dem erfindungs¬ gemäßen Konzept wird es möglich, die durch die Kompressibili¬ tät des Schmiermittels und durch die Elastizität der Schmier¬ mittelleitung gegebene Unsicherheit zu beseitigen, die dadurch gegeben ist, dass das von der Schmiermittelpumpe geförderte Schmiermittelquantum nicht zwangsläufig mit dem an dem Lager austretenden Schmiermittelquantum identisch ist. Vielmehr führt die Kontrolle des Drucks der Schmiermittelleitung und der Ventilöffnungszeit des Auf/Zu-Ventils nun zur Abgabe eines definierten Schmiermittelquantums .
[0014] Optional kann die Öffnungszeit des Auf/Zu-Ventils und/oder die Höhe des von der Schmiermittelpumpe in der
Schmiermittelleitung aufzubauenden Drucks von der Schmiermitteltemperatur abhängig gemacht werden, um Viskositätsveränderungen auszugleichen. Die Schmiermitteltemperatur kann durch einen Temperatursensor erfasst werden, der vorzugsweise an der Schmiermittelleitung, gegebenenfalls aber auch an anderer Stelle, beispielsweise im Schmiermittelvorrat oder an der Schmiermittelpumpe angeordnet sein kann. Die Abhängigkeit der Viskosität von der Temperatur kann von der Steuereinrichtung mittels einer dort abgespeicherten Viskositätstabelle oder ei¬ nem formelmäßigen Zusammenhang berücksichtigt werden. Unterschiedliche Schmiermitteltypen können sehr verschiedene Visko¬ sitätskennlinien in Bezug auf die Temperatur aufweisen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, diesen Zusammenhang zusätzlich zu berücksichtigen.
[0015] Die Druckentlastung der Schmiermittelleitung nach erfolgter Schmierung verhindert eine Schmiermittelentmischung und führt dazu, dass das Schmiermittel während eines Schmier- Vorgangs ohne druckbedingte Schädigung, insbesondere ohne Ent¬ mischung abgegeben wird. Somit ist es möglich, sehr lange Schmiermittelleitungen einzusetzen, in denen das Schmierfett eine sehr lange Verweildauer hat. Durch die drucklose Fetthal¬ tung in der Schmiermittelleitung findet keine Entmischung, d.h. keine sogenannte Entfettung ab. Wird Schmierfett nämlich ganz der teilweise entmischt dem Lager zugeführt, verbleibt das dünnflüssige Öl nicht mehr im Lager, sondern tropft aus diesem heraus. Die Schmierung erfolgt dann nur noch mit den Eindickungsbestandteilen, typischerweise Seifen, was zu einer Schädigung des Lagers führen kann.
[0016] Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Schmiermittelleitung mittels der Schmiermittelpumpe zunächst auf ei¬ nen Solldruck von beispielsweise 20 bar gebracht, wonach die Pumpe stillgesetzt wird. Die Druckhaltung in der Leitung kann durch ein Rückschlagventil sichergestellt werden, das zwischen Kolbenpumpe und Schmiermittelleitung angeordnet ist, oder durch die Eigenschaft der Schmiermittelpumpe selbst, die typi¬ scherweise einen Schmiermittelrückstrom verhindert.
[0017] Ist der Druck in der Schmiermittelleitung aufgebaut, kann das Auf/Zu-Ventil geöffnet und somit das Lager geschmiert werden. Durch den Druck tritt das Schmiermittel beim Schmiervorgang schlagartig, also mit hoher Geschwindigkeit aus.
Dadurch wird sichergestellt, dass alle Schmierstellen im Lager ausreichend mit Schmierstoff versorgt werden, also auch dieje¬ nigen Lagerstellen, die bei einer schleichenden Fettförderung aufgrund eines höheren Strömungswiderstands zu einer Schmier¬ stelle nicht ausreichend geschmiert würden. Es kommt bei dem Schmiervorgang zu einem Druckabfall in der Schmiermittellei¬ tung, denn das Schmiermittel tritt aufgrund seiner Eigenelas¬ tizität und der Elastizität der Schmiermittelleitung aus. Die Energie für die Ejektion des Schmiermittels wird von seiner Eigenelastizität und der Elastizität der Schmiermittelleitung aufgebracht. Die Pumpe fördert während des Schmiervorgangs vorzugsweise nicht.
[0018] Bei der bevorzugten Ausführungsform überwacht die Steuereinrichtung den Druckabfall in der Schmiermittelleitung und schließt das Auf/Zu-Ventil je nach Ausführungsform entweder nach einer gegebenen Zeitspanne oder nach einem gewünschten Druckabfall, der der ausgetretenen Schmiermittelmenge ent¬ spricht. Ist kein Druckabfall zu verzeichnen, liegt ein Fehler vor, und es ist davon auszugehen, dass kein Schmiermittel aus¬ getreten ist. Dieser Fehler kann der übergeordneten Maschinensteuerung signalisiert werden und weitere Aktionen, wie z.B. die Ausgabe eines Fehlersignals oder die Stillsetzung der Ma¬ schine auslösen.
[0019] Die Erfindung ist zur Schmierung von Lagern allgemein, auch Gleitlagern, insbesondere aber zur Schmierung von hoch belasteten Wälzlagern in Werkzeugmaschinen, insbesondere Wälzlagern geeignet, die an oder in der Nähe der vom Hersteller spezifizierten Höchstdrehzahl, an oder in der Nähe der vom Hersteller spezifizierten Höchstbelastung (Radialkraft, Axialkraft, Kippmoment) und/oder an oder in der Nähe der vom
Schmierstoffhersteller spezifizierten Höchsttemperaturen arbeiten .
[0020] Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus Unteransprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung. Es zeigen:
[0021] Figur 1 eine Werkzeugmaschine mit Drehtisch, in schema¬ tisierter Darstellung,
[0022] Figur 2 die Schmiervorrichtung des Drehtischwälzlagers der Werkzeugmaschine nach Figur 1, in schematisierter Darstellung, [0023] Figur 3 Aktivitäts-Zeit-Diagramme zur Veranschaulichung des Betriebs der Drehtischlager-Schmiervorrichtung nach Figur 2.
[0024] In Figur 1 ist zur Veranschaulichung der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel ganz schematisch ein Bearbeitungs¬ zentrum 10 dargestellt, das zur Aufnahme von Werkstücken einen Drehtisch 11 aufweist. Dieser ist insgesamt an einem Maschinengestell 12 ortsfest oder, wie es bevorzugt wird und in Fi¬ gur 1 schematisch durch einen Pfeil 13 angedeutet ist, in mindestens einer Richtung beweglich gelagert angeordnet. Der Drehtisch 11 kann zusätzlich um eine Horizontalachse schwenkbar gelagert sein, was in Figur 1 nicht weiter veranschaulicht ist .
[0025] Der Drehtisch 11 weist einen Tischkörper 14 auf, der zur
Aufnahme eines Werkstücks oder eines Werkstückträgers einge¬ richtet ist. Der Tischkörper 14 ist in dem Drehtischgestell 15 um eine Achse 16 drehbar gelagert, wozu ein Wälzlager 17 dient. Dieses ist vorzugsweise ein Kreuzrollenlager, es kann jedoch auch eine andere Bauform aufweisen, wie Kugellager, Rollenlager, Kegelrollenlager, Axial-Radial-Zylinderrollenla- ger oder dergleichen. Das Wälzlager 17 kann ein oder mehrere benachbarte oder axial voneinander beabstandete Einzelwälzla¬ ger umfassen.
[0026] Dem Wälzlager 17 ist eine Schmiervorrichtung 18 zugeordnet, die dazu dient, das Wälzlager 17 mit Schmiermittel zu versorgen, das aus einem Schmiermittelvorrat 19 entnommen wird. Als Schmiermittel ist in dem Schmiermittelvorrat 19 vor¬ zugsweise ein Schmierfett, insbesondere ein zur Schmierung von Wälzlagern vorgesehenes Fett (Wälzlagerfett, beispielsweise gemäß Konsistenzklasse NLGI Klasse 2) vorgesehen. Es handelt sich dabei um einen pastösen Schmierstoff, der aus einem
Schmieröl und einem Eindicker, typischerweise Alkali- oder Erdalkalisalze von Fettsäuren besteht. Die vorliegende
Schmiervorrichtung 18 ist jedoch nicht auf die Verwendung im Zusammenhang mit solchen Fetten beschränkt. [0027] Die Schmiervorrichtung 18 ist in dem Bearbeitungszentrum 10 in Figur 1 und gesondert in Figur 2 veranschaulicht. Sie umfasst neben dem Behälter 20 für den Schmiermittelvorrat 19 eine motorgetriebene Pumpe 21, z.B. in Gestalt einer Kolben¬ pumpe. Andere zur Förderung von pastösen Schmierstoffen geeignete Pumpen können bedarfsweise gleichermaßen zum Einsatz kommen .
[0028] An die Druckseite der Pumpe 21 ist eine Schmiermittel¬ leitung 22 angeschlossen, die zu dem Wälzlager 17 führt. Die Schmiermittelleitung 22 kann dabei eine erhebliche Länge von zum Beispiel 10 m oder mehr aufweisen. Die Schmiervorrichtung 18 kann insoweit in erheblicher Entfernung von dem zu schmierenden Wälzlager 17 untergebracht werden. Insbesondere ist es auch möglich, dass die Schmiermittelleitung 22 ganz oder teilweise, d.h. wenigstens in einem Abschnitt, flexibel ausgebil¬ det ist, bspw. indem sie einen Schlauchabschnitt 23 aufweist. Dieser ist biegeflexible und ermöglicht beispielsweise das li¬ neare Verfahren des Drehtischs 11 bei ruhender Schmiervorrichtung 18 oder auch das Verschwenken desselben um eine Horizontalachse .
[0029] Das Volumen der Schmiermittelleitung 22 kann insgesamt erheblich sein und bspw. eine Menge an Schmiermittel beherbergen, das etwa so groß ist, wie die während der Lebensdauer des Wälzlagers 18 in dieses einzubringende Fettmenge oder sogar größer. Dadurch hat das Schmierfett in der Schmiermittellei¬ tung 22 eine Verweildauer von Monaten oder Jahren.
[0030] Zu der Schmiervorrichtung 18 gehört außerdem eine Ventilvorrichtung 24, zu der zwei Ventile VI und V2 gehören. Die Ventile VI und V2 sind vorzugsweise 2/2-Wegeventile und arbei¬ ten jeweils als Auf/Zu-Ventil . Ihre Betätigung wird von einer zentralen Steuereinrichtung 25 vorgenommen. Die Ventile VI, V2 können elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder anderweitig betätigt sein.
[0031] Das Ventil V2 ist vorzugsweise an dem der Pumpe 21 nahen Ende der Schmiermittelleitung 22 angeordnet und steuert einen Druckentlastungskanal 26, über den die Schmiermittelleitung 22 mit dem Schmiermittelvorrat 19 in Verbindung steht. Das Ventil VI ist hingegen an dem zu dem Wälzlager 17 nahen Ende der Schmiermittelleitung 22 angeordnet, um den Zufluss von
Schmiermittel zu dem Wälzlager 17 freizugeben oder zu sperren. Zwischen den beiden Ventilen VI, V2 liegt der größte Teil der Länge der Schmiermittelleitung 22 und insbesondere auch ein flexibler Abschnitt beispielsweise der Schlauchabschnitt 23, falls vorhanden.
[0032] An der Schmiermittelleitung 22, vorzugsweise in Nachbarschaft zu dem Ventil VI, jedenfalls aber in dem zwischen den Ventilen VI, V2 eingeschlossenen Leitungsabschnitt der
Schmiermittelleitung 22 ist ein Drucksensor 27 angeordnet.
Dieser misst fortwährend oder bedarfsweise den in der Schmier¬ mittelleitung 22 herrschenden Druck und erzeugt ein entsprechendes Signal, das über eine Signalleitung an die Steuereinrichtung 25 geliefert wird. Im einfachsten Fall handelt es sich bei dem Drucksensor 27 um einen Druckschalter, der anzeigt, ob der in der Schmiermittelleitung 22 vorhandene Druck einen Grenzwert über- oder unterschreitet. Vorzugsweise weist dieser Druckschalter eine Schalthysterese auf.
[0033] Bei einer verbesserten Ausführungsform gibt der Drucksensor 27 einen analogen oder digitalen, den gemessenen Druck kennzeichnenden Wert an.
[0034] Optional kann die Schmiermittelleitung 22 mit einer Überdrucksicherung 28 verbunden sein. Diese enthält zum Beispiel ein Druckentlastungsventil, das bei Erreichen eines Überdrucks öffnet und Schmiermittel in den Schmiermittelvorrat 19 zurückführt.
[ 0035 ] Die insoweit beschriebene Schmiervorrichtung 18 arbeitet wie folgt:
[ 0036 ] Für die nachfolgende Funktionsbeschreibung wird auf die Diagramme nach Figur 3 Bezug genommen, in denen das zeitliche Verhalten des zu der Pumpe 21 gehörigen Motors, gekennzeichnet mit „M", des Drucks, gekennzeichnet mit „P", und der Ventile VI und V2 dargestellt ist. Bei „0" ist der Motor „M" aus. Bei „1" ist der Motor M der Pumpe 21 eingeschaltet. Der Druck P verändert sich zwischen einem unteren Wert PO und einem oberen Wert Psoii · Das Ventil VI ist bei „0" geschlossen und bei „1" offen. Im Gegensatz dazu ist das Ventil V2 bei „0" offen und bei „1" geschlossen. Mit anderen Worten, das Ventil VI ist ein Öffnungsventil (in Ruhe geschlossen) und das Ventil V2 ist ein Schließventil (in Ruhe offen) . Diese Beschaltung des Ventils V2 hat den Vorteil, dass bei Stromausfall oder Kabelbruch ge¬ währleistet ist, dass die Schmiermittelleitung sicher druckentlastet wird. Ein Kabelbruch kann dann von der Steuereinrichtung erkannt werden, weil sich an dem Drucksensor 27 kein Druck aufbauen kann.
[ 0037 ] Das Wälzlager 17 ist mit einer Fettfüllung versehen, die für einen Betrieb über einen bestimmten Zeittraum hinweg und/oder für eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen und/oder Drehrichtungswechseln genügt. Ein Schmierbedarf kann zum Beispiel nach Zeitablauf, nach Überschreitung einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen oder nach sonstigen Kriterien festgestellt werden. Dazu kann die übergeordnete Steuerung mit einer Einrichtung zur Erfassung des Schmierbedarfs versehen sein. Dies kann beispielsweise ein Betriebsstundenzähler, ein Umdrehungszähler oder ein Sensor sein, der Laufeigenschaften des Wälzlagers 17 erfasst. Dementsprechend kann ein Schmieranfor- derungssignal S erzeugt und an die Steuereinrichtung 25 gelie¬ fert werden. Alternativ kann die Steuereinrichtung 25 so ausgebildet sein, dass sie den Schmierbedarf nach einem oder mehreren der oben genannten Kriterien von sich aus feststellt.
[ 0038 ] Zum Beispiel kann die Steuerung 25 oder die übergeordne¬ te Steuerung bei Betrieb des Wälzlagers mit hoher Drehzahl, hoher Belastung und/oder hoher Temperatur einen Schmierbedarf erfassen und ein Signal S auslösen, während ein Betrieb bei niedriger Drehzahl, Belastung oder niedriger Temperatur kein Schmieranforderungssignal S auslöst. So kann für die Drehzahl und/oder die Temperatur und/oder die Belastung jeweils eine Grenze festgelegt sein, oberhalb derer Drehungen gezählt wer¬ den und nach Überschreiten einer Umdrehungszahlgrenzwerts das Schmieranforderungssignal erzeugt wird, während Drehungen un¬ terhalb der Grenze nicht gezählt werden. Die Drehzahlzählung wird vorzugsweise schon dann ausgelöst, wenn nur eine der Grenzen für Drehzahl, Belastung oder Temperatur überschritten wird .
[ 0039 ] Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Schmieranforderungssignal S vorliegt, sind erhält das Ventil V2 ein Schließsignal, so dass beide Ventile VI, V2 geschlossen sind, und es wird der Motor M der Pumpe 21 eingeschaltet. Damit beginnt der Druckaufbau in der Leitung 22, der zu einem Zeitpunkt tl abgeschlossen ist. Über den Drucksensor 27 erfasst die Steuereinrichtung 25, dass der gewünschte Druck Psoii erreicht ist und setzt den Motor M still. Die Schmiermittelleitung 22 ist nunmehr mit Schmiermittel aufgeladen, das unter dem Druck Psoii steht.
[ 0040 ] Zur Belieferung des Wälzlagers 17 mit einem bestimmten Quantum Fett wird nun zu einem Zeitpunkt t2 kurzzeitig das Ventil VI geöffnet. Nach dem Öffnen zum Zeitpunkt t2 strömt das Schmiermittel angetrieben von seiner Expansionsneigung und der Elastizität insbesondere des Schlauchabschnitts 23 schlag- artig in das Wälzlager 17. Die austretende Schmiermittelmenge ist dabei von der Länge des Zeitintervalls bis zum Schließen, d.h. von der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 und vom Druck Psoii abhängig. Der in dem Intervall t2 bis t3 auftre¬ tende Druckabfall ist kennzeichnend für die ausgetretene
Schmiermittelmenge. Dieser Druckabfall ΔΡ wird nach dem
Schließen des Ventils VI und vor dem Öffnen des Ventils V2 mittels des Drucksensors 27 ermittelt. Sollte kein Druckabfall auftreten, wird dieser Umstand von der Steuereinrichtung 25 als Fehler erkannt und ein Fehlersignal an die übergeordnete Maschinesteuerung gesendet, welche dann eine entsprechende Maßnahme ergreift, wie bspw. ein Alarmsignal aussendet oder das Bearbeitungszentrum stillsetzt. Alternativ wird das Ventil VI erst dann geschlossen, wenn ein vorgesehener Druckabfall ΔΡ erfasst wird. Sollte auch hier kein Druckabfall auftreten, kann dies als Fehler gewertet und als Fehlersignal an die Ma¬ schinensteuerung gesendet werden, die dann eine entsprechende Maßnahme ergreift, wie bspw. ein Alarmsignal aussendet oder das Bearbeitungszentrum stillsetzt.
[0041] Die Druckdifferenz ΔΡ kann bspw. der Hysterese eines Druckschalters entsprechen wenn ein solcher als Drucksensor 27 verwendet wird. Er schaltet beispielsweise bei Erreichen des Solldrucks Psoii ein, womit die Pumpe 21 abgeschaltet wird. Er schaltet zum Beispiel nach einer Druckabsenkung um das Maß ΔΡ , das einer Schalthysterese entspricht, wieder aus, womit das Ventil VI geschlossen wird.
[0042] Alternativ können die Ein- und Ausschaltdruckwerte bei einem feinstufig oder analog ansprechenden Drucksensor 27 von der Steuereinrichtung 25 vorgegeben werden.
[0043] Nachdem in der Zeitspanne t2-t3 ein Schmiermittelquantum abgegeben und das Ventil VI wieder geschlossen worden ist, steht die Schmiermittelleitung 22 zunächst noch immer unter Druck. Zu einem Zeitpunkt t4 wird nun jedoch das Ventil V2 stromlos und somit geöffnet, womit das in der Schmiermittel¬ leitung 22 vorhandene Schmiermittel drucklos gemacht wird und bleibt. Es kann sich in den Schmiermittelvorrat 19 hinein ent¬ spannen. Ist die Schmiermittelleitung 22 drucklos, kann das Ventil V2 zu einem Zeitpunkt t5 geschlossen werden.
[0044] Bei einer alternativen Ausführungsform, die als Ventil V2 ein Öffnungsventil (in Ruhe geschlossen) nutzt, kann nach erfolgreichem Druckabbau das Ventil V2 optional auch wieder geschlossen werden.
[0045] Die Zeitspanne t2-t3 liegt vorzugsweise im Bereich von Sekundenbruchteilen bis zu wenigen Sekunden. Die Zeitspanne t4-t5 kann Sekunden oder auch Minuten (auch wesentlich längere Zeiträume) betragen und ist jedenfalls so lang bemessen, dass kein nennenswerter Überdruck in der Schmiermittelleitung 22 verbleibt. Bei der bevorzugten Ausführungform bleibt das Ventil V2 nach dem Zeitpunkt t4 entregt und somit offen. Das in der Leitung 22 enthaltene Schmierfett kann sich deswegen vollständig entspannen, wodurch eine Entmischung des Schmierfetts verhindert wird.
[0046] Eine Schmiervorrichtung 18 zur Schmierung fettgeschmier- ter Wälzlager 17, insbesondere von Drehtischen oder ähnlichen Maschinenteilen, führt dem Wälzlager 17 ein Schmiermittel in Gestalt von Fett vorzugsweise über eine längere Leitung zu, deren Volumen und/oder Elastizität so groß ist, dass sie zur Lieferung eines Schmiermittelquantums durch Expansion des Schmierfetts und/oder Kontraktion der Schmiermittelleitung ausreicht. Zur exakten Dosierung des Schmiermittelquantums ist an dem lagerseitigen Ende der Schmiermittelleitung 22 vorzugsweise ein Auf/Zu-Ventil VI vorgesehen. Außerdem ist vorzugs¬ weise ein weiteres Ventil V2 vorgesehen, mittels dessen die Schmiermittelleitung 22 in Schmierpausen druckentlastet wird. Ein Drucksensor 27 überwacht den Druck in der Schmiermittelleitung, der mittels einer Schmiermittelpumpe 21 lediglich be¬ darfsweise aufgebaut wird.
[ 0047 ] Nach Aufbau des Drucks in der Schmiermittelleitung 22 wird das Ventil VI kurzzeitig geöffnet, um ein Schmiermittel¬ quantum auszulassen. Danach wird das Ventil V2 geöffnet und die Schmiermittelleitung 22 drucklos geschaltet. Dies vermei¬ det ein Entmischen des Schmierfetts in gegebenenfalls tage- oder wochenlangen Schmierpausen.
[ 0048 ] Optional kann die Steuereinrichtung 25 derart ausgebil¬ det sein, dass sie eine Funktionsstörung der Schmiervorrichtung 18 durch eine Laufzeitüberwachung der Pumpe 21 feststellt. Wird nach einer definierten Zeitspanne (S - tl) der Pumpe 21 der vorbestimmte Druck Psoii am Drucksensor 27 nicht erreicht, schaltet die Steuereinrichtung 25 die Pumpe 21 ab und gibt ein Fehlersignal aus. Eine Funktionsstörung kann z.B. durch Undichtigkeiten in der Schmiermittelleitung (Leckage) , durch Fehlstellungen der Ventile VI oder V2 oder durch einen Defekt der Pumpe 21 entstehen. Wenn beispielsweise das Ventil VI fälschlicherweise geöffnet ist, während die Pumpe 21 einen Druckaufbau bewirken soll, wird der gesamte Schmiermittelvorrat 19 aus dem Behälter 20 in das Wälzlager 17 gefördert. Dies kann zu einem erheblichen Schaden am Wälzlager 17 durch Überschmierung führen. Durch die zeitabhängige Überwachung des Druckaufbaus wird eine derartige Funktionsstörung erkannt und ein Schaden verhindert.
[ 0049 ] Die Erfindung ist für alle Arten von Lagern verwendbar, beispielsweise für Gleitlager oder Wälzlager, insbesondere für Linearwälzlager und Drehwälzlager.
[ 0050 ] Eine Schmiervorrichtung 18 zur Schmierung fettgeschmier- ter Lager 17, insbesondere von Drehtischen oder ähnlichen Ma- schinenteilen, führt dem Lager 17 ein Schmiermittel in Gestalt von Fett vorzugsweise über eine längere Leitung zu, deren Vo¬ lumen und/oder Elastizität so groß ist, dass sie zur Lieferung eines Schmiermittelquantums durch Expansion des Schmierfetts und/oder Kontraktion der Schmiermittelleitung ausreicht. Zur exakten Dosierung des Schmiermittelquantums ist an dem lager- seitigen Ende der Schmiermittelleitung 22 vorzugsweise ein Auf/Zu-Ventil VI vorgesehen. Außerdem ist vorzugsweise ein weiteres Ventil V2 vorgesehen, mittels dessen die Schmiermit¬ telleitung 22 in Schmierpausen druckentlastet wird. Ein Drucksensor 27 überwacht den Druck in der Schmiermittelleitung, der mittels einer Schmiermittelpumpe 21 lediglich bedarfsweise aufgebaut wird.
[0051] Nach Aufbau des Drucks in der Schmiermittelleitung 22 wird das Ventil VI kurzzeitig geöffnet, um ein Schmiermittel¬ quantum auszulassen. Danach wird das Ventil V2 geöffnet und die Schmiermittelleitung 22 drucklos geschaltet. Dies vermei¬ det ein Entmischen des Schmierfetts in gegebenenfalls tage- oder wochenlangen Schmierpausen.
Bezugs zeichen :
Figure imgf000020_0001

Claims

Patentansprüche :
1. Lager-Schmiervorrichtung (18), insbesondere zur Schmierung eines Drehtischlagers (17) mit Wälzlagerfett, mit einer Pumpe (21), die über eine Schmiermittelleitung (22) mit dem Lager speisend verbunden ist, mit einer Ventileinrichtung (24), die in der Schmiermittelleitung (22) angeordnet ist, um den Schmiermittelfluss in das Lager (17) gesteuert freizugeben und zu sperren, und um die Schmiermittelleitung (22) gesteuert von Druck zu entlasten, und mit einer Steuereinrichtung (25) zur Steuerung der Schmiermittelpumpe (21) und der Ventileinrichtung (24).
2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelpumpe (21) eine Kolbenpumpe ist.
3. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelpumpe (21) eine Druckre¬ geleinrichtung (26) zugeordnet ist.
4. Schmiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregeleinrichtung (26) einen Drucksensor (27) umfasst, der an einem, von der Schmiermittelpumpe (21) aus gesehen, distalen Ende der Schmiermittelleitung (22) angeordnet ist.
5. Schmiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelleitung (22) wenigstens einen biege-flexiblen Abschnitt (23) aufweist.
6. Schmiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelleitung (22) wenigstens einen Schlauchabschnitt (23) aufweist.
7. Schmiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Ventileinrichtung (24) ein in Nachbarschaft des Lagers (17) angeordnetes Auf/Zu¬ Ventil (VI) gehört.
8. Schmiervorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Auf/Zu-Ventil (VI) aus Sicht der Schmiermittelpumpe (21) jenseits des biege-flexiblen Ab¬ schnitts (23) angeordnet ist.
9. Schmiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Ventileinrichtung (24) wenigstens ein Druckentlastungsventil (V2) gehört.
10. Schmiervorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckentlastungsventil (V2) aus Sicht der Schmiermittelpumpe (21) diesseits des biege¬ flexiblen Abschnitts (23) angeordnet ist.
11. Schmiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) derart ausgebildet ist, dass sie die Schmiermittelpumpe (21) lediglich zeitweilig aktiviert.
12. Schmiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) derart ausgebildet ist, dass sie bei Aktivierung der
Schmiermittelpumpe (21) zunächst die Ventileinrichtung (24) ansteuert, um den Schmiermittelfluss zu dem Lager (17) zu sperren und in der Schmiermittelleitung (22) einen gewünschten Druck aufzubauen, und dass sie die Ventileinrichtung (24) für eine definierte Zeitspanne ansteuert, um den Schmiermittelfluss zu dem Lager (17) freizugeben.
13. Schmiervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) derart ausgebildet ist, dass sie die Schmiermittelpumpe (21) während der Frei¬ gabe des Schmiermittelflusses zu dem Drehtisch (11) ab¬ schaltet .
14. Schmiervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) derart ausgebildet ist, dass sie die Ventileinrichtung (24) nach Unterbrechung des Schmiermittelflusses zu dem Drehtisch (11) ansteuert, um die Schmiermittelleitung (22) von Druck zu entlasten.
15. Verfahren zur Schmierung eines Lagers mittels einer
Schmiermittelpumpe (21), der ein Druckentlasungsventil (27) zugeordnet ist und die über eine wenigstens abschnittsweise flexible Schmiermittelleitung (22) an das Lager (17) angeschlossen ist, an deren lagerseitigen Ende ein Auf/ZuVentil (VI) und ein Drucksensor (27) angeordnet ist, wobei bei dem Verfahren zur dosierten Schmiermittelzufuhr zu dem Lager ( 17 ) : durch Aktivierung der Schmiermittelpumpe (21) bei geschlos¬ senem Auf/Zu-Ventil (VI) in der Schmiermittelleitung (22) ein Druck Psoii aufgebaut wird, das Auf/Zu-Ventil (VI) für eine definierte Zeitspanne (t2 bis t3) geöffnet wird, um Schmiermittel in das Lager (17) eintreten zu lassen, wonach das Auf/Zu-Ventil (VI) geschlossen und die Schmiermittelleitung (22) anschließend durch Öffnen des Druckentlastungsventils (V2) druckentlastet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die definierte Zeitspanne (t2 bis t3) , also nach dem Schließen von Auf/Zu-Ventil (VI), und vor dem Öffnen des Druckentlastungsventils (V2) mittels Drucksensor (27) ermittelt wird, ob in der Schmiermittelleitung (22) ein Druckabfall ΔΡ aufgetreten ist, wobei die Steuereinrichtung (25) ein Fehlersignal ausgibt, wenn kein Druckab¬ fall ΔΡ aufgetreten ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckaufbau auf den Druck Psoii in der Schmiermittellei- tung (22) mittels Drucksensor (27) überwacht wird und in¬ nerhalb einer definierten Zeitspanne (S - tl) erfolgen muss .
PCT/EP2017/071659 2016-08-30 2017-08-29 Drehtischlager-schmiervorrichtung und verfahren zur schmierung eines drehtisch-wälzlagers WO2018041829A1 (de)

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DE102016116085.7A DE102016116085A1 (de) 2016-08-30 2016-08-30 Drehtischlager-Schmiervorrichtung und Verfahren zur Schmierung eines Drehtisch-Wälzlagers

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