DE10023452A1

DE10023452A1 - Öl-Schmiervorrichtung für ein an einem bewegten Bauteil angeordnetes schnellaufendes Gleitlager

Info

Publication number: DE10023452A1
Application number: DE2000123452
Authority: DE
Inventors: Bernd Jopp
Original assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Current assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2001-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Öl-Schmiervorrichtung für ein an bewegten Bauteilen angeordnetes schnellaufendes Gleitlager. Die Erfindung ist vorzugsweise zur Nachrüstung von periodisch bewegten Gleitlagern mit einer Schmiervorrichtung verwendbar, insbesondere zur Nachrüstung von Gleitlagern, die exentrisch um eine Achse umlaufen, wie z. B. bei Kurbelschwingen. DOLLAR A Die Öl-Schmiervorrichtung enthält eine Hülse (1), die drehfest an einem aus dem Lager herausragenden Wellen- oder Achszapfen (8) angeordnet ist und umschließt diesen auf mindestens einem Teil seiner Länge koaxial. Die Hülse (1) enthält mindestens einen in der Hülse (1) angeordneten Öl-Speicher (3) aus saugfähigem Material. Mindestens ein mit Docht-Material (7) gefüllter Öl-Kanal (2), der sich vom Öl-Speicher (3) bis zum Schmierspalt (5) des Lagers erstreckt, bewirkt eine kontinuierliche, dem Bedarf entsprechende Öl-Zuführung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Öl-Schmiervorrichtung für ein an bewegten Bauteilen angeordnetes schnellaufendes Gleitlager. Die Erfindung ist vorzugsweise zur Nachrüstung von periodisch bewegten Gleitlagern mit einer Schmiervorrichtung verwendbar, insbesondere zur Nachrüstung von Gleitlagern, die exzentrisch um eine Achse umlaufen, wie z. B. bei Kurbelschwingen.

Umlaufende Gleitlagerstellen können mit einer Einmalschmierung für eine begrenzte Zeit über ein sogenanntes Schmierloch von Hand mit Schmierstoff oder Öl versorgt werden. Tropföler versagen ab einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit und benötigen auf ihrer Umlaufbahn zusätzlichen Freiraum, welcher nicht immer gegeben ist.

Die kontinuierliche Zuführung des Schmierstoffs über geeignete Versorgungsbohrungen, wie bei einer Kurbelwelle, ist nicht in jedem Fall möglich oder zu aufwendig. Es besteht zwar die Möglichkeit, durch aufwendige aber nicht verschleißfreie und durch Leckage behaftete Abdichtungen das Gleitlager vollkommen im Öl schwimmen zu lassen. Dieser Aufwand wäre in den meisten Fällen nicht gerechtfertigt und zu teuer.

Für Lagerstellen mit geringem Schmierstoffbedarf wird seit langem die Dochtölschmierung in der Ausführung mit einem Heberdocht oder einem Saugdocht eingesetzt (Wissensspeicher Tribotechnik. VEB Fachbuchverlag Leipzig, 1988, S. 276-278). Der Transport des Schmierstoffs vom Ölsumpf zur Schmierstelle beruht bei beiden Ausführungen auf der kapillaren Saugwirkung des Dochtmaterials. Bekannt ist auch die Verwendung eines Speicherdochtes, aus dem der Schmierdocht mit Schmierstoff versorgt wird (a. a. O, S. 278).

Eine derartige Dochtschmierung kann z. B. gem. DE 38 29 274 für die Schmierung des Lagers eines auf dem Exzenterzapfen einer Antriebswelle gelagerten Bauteils verwendet werden. Bei dieser Lösung wird Öl mittels eines ortsfest angeordneten Dochtes von einem ortsfesten Schmierölvorrat zum Boden einer konisch ausgebildeten Ausnehmung transportiert, die an der Stirnseite des rotierenden Exzenterzapfens angebracht ist. Infolge der Fliehkraft während der Rotation des Exzenterzapfens wird das Öl am Boden der Ausnehmung radial nach außen transportiert, wo es über Verbindungskanäle zum Lager weitergeleitet wird. Im Interesse einer betriebssicheren Ausführung muß die Relativgeschwindigkeit zwischen Docht und Exzenterzapfen auf relativ kleine Werte beschränkt werden. Daher ist diese Lösung nur für kleinere Exzentrizitäten des Exzenterzapfens und nur in den Fällen verwendbar, wo dauerhaft der notwendige Bauraum für einen ortsfest angeordneten Schmierölvorrat verfügbar ist.

Für die Schmierung des Lagers eines auf dem Exzenterzapfen einer Antriebswelle gelagerten Bauteils ist es auch bekannt (DE 36 38 470), im Bereich der Stirnseite des Exzenterzapfens einen ausreichend großen Schmiermittelvorrat anzuordnen. Dieser Schmiermittelvorrat, im vorliegenden Fall vorzugsweise Fett, wird durch eine den Exzenterzapfen topfförmig umschließende Lagerhülse nach außen begrenzt. Die konische Kontur der Lagerhülse in Verbindung mit der Fliehkraft während der Rotation des Exzenterzapfens begünstigt eine sichere Förderung des Schmiermittels zum Lager.

Diese Schmiervorrichtung ist jedoch nur für langsam laufende Lager geeignet, da sie bauartbedingt nur für eine Fettschmierung geeignet ist, die bei einem schnellaufenden Lager zu unzulässiger Erwärmung des Lagers mit gleichzeitiger Verkokung des Schmierstoffs führen würde.

Aus der DE 31 10 690 ist eine Lösung bekannt, bei der die Schmierung eines Rotorlagers aus einem Ölvorratsbehälter erfolgt, der koaxial zur Rotorachse angeordnet ist. Der im Betrieb rotierende Ölvorratsbehälter dient hierbei nach Art einer Zentrifuge als alleiniger Öldruckerzeuger und ersetzt die an sich notwendige Ölpumpe. Wegen der Anordnung des Ölvorratbehälters innerhalb der Rotorachse ist diese Lösung an einen Mindestwellendurchmesser gebunden, zudem bedingt sie einen erheblichen konstruktiven Aufwand.

Angesichts der vorstehend geschilderten Verhältnisse beim Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Öl-Schmiervorrichtung für ein an einem bewegten Bauteil angeordnetes schnellaufendes Gleitlager zu schaffen, bei der die Nachteile eines ortsfest angeordneten Schmierölvorrates vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Öl- Schmiervorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit, ein vorhandenes Gleitlager mit der erfindungsgemäßen Öl-Schmiervorrichtung nachzurüsten, indem die den Öl-Speicher aufnehmende Hülse auf das Ende des Wellen- oder Achszapfens aufgeschraubt oder aufgepreßt wird. Weitere form-, kraft- oder stoffschlüssige Verbindungsarten zwischen Hülse und dem Ende des Wellen- oder Achszapfens sind in Abhängigkeit vom Anwendungsfall zulässig.

Ist der Öl-Speicher entleert, kann bei kleinem Kurbelradius im laufenden Betrieb Öl in die als umlaufender Kreis sichtbare stirnseitige Hülsen-Öffnung nachgefüllt werden. Bei großem Kurbelradius bzw. hoher Drehzahl muß das nachzufüllende Öl gezielt und impulsweise in die stirnseitige Hülsen-Öffnung eingespritzt werden oder die Maschine zum Nachschmieren stillgesetzt werden.

Im folgenden ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Ausführungsform ohne Öl-Kanäle im Wellen- oder Achszapfen,

Fig. 2 eine Ausführungsform mit Öl-Kanälen im Wellen- oder Achszapfen.

Eine Hülse 1 ist auf den Achszapfen 8 einer Kurbel aufgeschraubt und wird durch eine Mutter 9 gekontert.

In der Hülse 1 ist ein Öl-Speicher 3 aus saugfähigem Material als Reservoir für eine bestimmte Ölmenge angeordnet. Die Öl-Kanäle 2 in der Hülse 1 sind mit einem Docht- oder Filzmaterial 7 ausgefüllt, so daß das Öl durch Kapillarwirkung in eine umlaufende Nut 4 transportiert wird, welche ebenfalls mit Filz ausgekleidet ist, um das Öl bis an den Schmierspalt 5 zwischen dem Achszapfen 8 und der Lagerschale 6 des Gleitlagers heranzuführen. Der enge Schmierspalt 5 des Gleitlagers, in dem immer ein Unterdruck entsteht, bewirkt eine kontinuierliche, dem Bedarf entsprechende Öl-Zuführung. Eine Mengenregelung erfolgt auch über den gewählten und angepaßten Querschnitt des Docht-Material 7 bzw. über die Anzahl der eingebrachten Öl-Kanäle. Überschüssiges oder verbrauchtes Öl tritt an der gegenüberliegenden Seite des Gleitlagers aus und wird abgeschleudert oder in einem Reservoir aufgefangen.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform enthält als eine weitere Möglichkeit, um das Gleitlager mit Schmierstoff zu versorgen, einen im Achszapfen 8 verlaufenden Öl- Kanal. Dieser Öl-Kanal ist ebenfalls mit Docht- oder Filzmaterial 7 gefüllt ist, um den Öl-Transport vom Öl-Kapillarspeicher 3 zum Schmierspalt 5 des Gleitlagers zu bewirken.

Claims

1. Öl-Schmiervorrichtung für ein an einem bewegten Bauteil angeordnetes schnellaufendes Gleitlager mit
einer Hülse (1), die drehfest an einem aus dem Lager herausragenden Wellen- oder Achszapfen (8) angeordnet ist und diesen auf mindestens einem Teil seiner Länge koaxial umschließt,
mindestens einem in der Hülse (1) angeordneten Öl-Speicher (3) aus saugfähigem Material und
mindestens einem mit Docht-Material (7) gefüllten Öl-Kanal (2), der sich vom Öl-Speicher (3) bis zum Schmierspalt (5) des Lagers erstreckt.

2. Öl-Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) form- oder kraftschlüssig mit dem Wellen- oder Achszapfen (8) lösbar verbunden ist.

3. Öl-Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) und der aus dem Lager herausragende Wellen- oder Achszapfen (8) einstückig ausgebildet sind.

4. Öl-Schmiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) auf ihrer dem Wellen- oder Achszapfen (8) abgewandten Stirnseite eine wenn erforderlich verschließbare Öffnung zur Befüllung des Öl-Speichers (3) aufweist.

5. Öl-Schmiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Öl-Kanal (2) mindestens teilweise innerhalb des Wellen- oder Achszapfens (8) verläuft.

6. Öl-Schmiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Öl-Kanals (2) auf die zur Schmierung benötigte Ölmenge abgestimmt ist.