DE1034430B

DE1034430B - Einrichtung zur Bildung eines OElnebels zum Schmieren von Waelzlagern, Zahnraedern u. dgl.

Info

Publication number: DE1034430B
Application number: DEA20944A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Hammer
Original assignee: Auto Union GmbH
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1954-08-13
Filing date: 1954-08-13
Publication date: 1958-07-17

Description

Einrichtung zur Bildung eines Ölnebels zum Schmieren von Wälzlagern, Zahnrädern u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf eine, Einrichtung zur Bildung eines Ölnebels zum Schmieren. von Wälzlagern, Zahnrädern u. dgl. auf im wesentlichen waagerecht liegenden und' schnell laufenden Wellen, bei der ein das Schmiermittel aufnehmender, ringförmiger Behälter vorgesehen ist, von dem aus das in Drehung versetzte Schmiermittel unter dem Einfluß der dann auftretenden Fliehkräfte durch, besondere, auf die zu schmierenden Stellen hin. gerichtete Zerstäuberdüsen gepreßt wird.
Bei Tellerrädern von Planetengetrieben hat man bereits vorgeschlagen, einen ringförmigen Behälter in dem jeweiligen Rad dadurch. zu schaffen, daß eine ringförmige Nut mit einem Ring teilweise abgedeckt wird. Bei solchen Ausführungen läuft das Tellerrad in einem Ölbad, so daß Öl über den Rand des Auf satz-bzw. des die Ringnut teilweise abdeckenden Ringes in den ringförmigen Behälter gelangen kann. Solche Einrichtungen haben aber den Nachteil, daß sie nur bei verhältnismäßig geringen. Drehzahlen. einwandfrei arbeiten, zumal bei hohen Drehzahlen das jeweilige Tellerrad. in das Ölbad gewissermaßen eine Nut einschneidet, so daß der Ölnachfluß in den Ringraum in Frage gestellt ist. Dieser Nachteil ist um so, größer, je niedriger der Ölstand ist, so daß, wenn die erwähnten Einrichtungen einwandfrei arbeiten. sollen, stets auf einen hohen Ölspiegel geachtet werden muß. Abgesehen davon, da.ß also große Ölmengen erforderlich sind, die noch dazu überwacht werden müssen, entsteht durch das tiefe Eintauchen des jeweiligen Tellerrades in das Ölbad viel Wärme, die das Öl aufheizt, was im Interesse einer gixten Schmierung jedoch vermieden werden muß. Die erwähnten Einrichtungen sind daher, wie schon gesagt, für hohe Drehzahlen unbrauchbar.
Bei senkrecht laufenden Spindeln ist auch schon der Vorschlag gemacht worden, in einem feststehenden, die Welle umgebenden Teil einen ringförmigen Behälter vorzusehen, in den eine trichterartige Leitfläche eingreift, die mit der Spindel umläuft und so das Schmiermittel gewissermaßen aus dem Behälter ausschöpft, das dann unter dem Einfluß der Fliehkräfte durch Zerstäuberbohrungen hin.durchgepreßt wird und in Dampfform an die zu. schmierenden Stellen gelangt. Abgesehen davon, daß bei dieser Ausführung starke Reibungsverluste auftreten und daher nur eine unzureichende Vernebelung zustande kommen kann, ist die bekannte Ausführung überaus umständlich aufgebaut, so tlaß sie teuer ausfällt. Hinzu kommt noch, daß durch den allgemeinen Aufbau der erwähnten Einrichtung sich eine recht hohe Bauweise ergibt, die ihre Verwendung z. B. im Getriebebau wegen der dort herrschenden - Raumnot unmöglich macht. Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile, und sie besteht ihrem Wesen nach darin, daß der ringförmige Behälter - wie bei Tellerrädern von Planetengetrieben an sich bekannt - in einer die Drehbewegung der jeweiligen Welle mitmachenden, in den Ölsumpf eintauchenden Scheibe vorgesehen ist, die gleichzeitig den zu schmierenden Teil durch Preß-oder Schraubsitz gegen axiales Verschieben sichert, wobei in der den Zerstäuberdüsen abgekehrten Wand der Scheibe mindestens ein Kanal vorgesehen ist, der in einen ringförmigen, der jeweiligen Welle benachbarten Schlitz mündet.
Während bei der einen bekannten Ausführung zum Vernebeln mehrere Teile erforderlich sind, kommt man bei der erfindungsgemäßen Ausführung mit einem einzigen Teil aus, so daß sie zweifellos der bereits behandelten bekannten Ausführung in wirtschaftlicheT Hinsicht überlegen ist. Außerdem ergeben sich bei der neuartigen Ausführung wesentlich bessere Schmierverhältnisse, da hier die Reibungsverluste auf das kleinstmögliche Maß herabgemindert sind.
Ebenso ist kein. Aufheizen des Öles zu befürchten, da die Anordnung eines Kanals. in der einen Seitenwand der Scheibe nur einen gerungen Eingriff der Scheibe in den Ölsumpf erfordert. Der oder die Kanäle wirken hier wie Schöpfkellen, de .den Ringraum stets mit einem ausreichenden Ölvorrat versorgen. Ferner ist noch als vorteilhaft hervorzuheben, daü die für die Vernebelung des Schmiermittels hergerichtete Scheibe gleichzeitig als Axialsicherung dient, wodurch nicht nur besondere Spannminge in Fortfall kommen, sondern. sich auch-und dies ist z. B. im Getriebebau von großer Bedeutung-eine gedrungene Bauweise ergibt. Zu den Kanälen ist auch noch zu sagen, daB durch sie das Öl ohne jedweden Aufwand in den Ringraum gelangt, zumal das 01 infolge der Beschleunigungswirkung innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereiches der Scheibe gegen die Zentrifugalkraft zu dem ringförmigen Schlitz und von dort unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in den Ringraum fließt. Da ferner die parallel zu einer Tangente liegenden Kanäle die Scheibe vollständig durchsetzen, ist der Drehsinn der Scheibe unmaßgeblich.
Um zu vermeiden, daß das aus denn oder den Kanälen in den Schlitz der Scheibe austretende Öl wieder nach außen fließt, schließt die äußere Begrenzungsfläche des ringförmigen Schlitzes mit der inneren Seitenfläche .des Ringraums einen stumpfen Winkel ein.
Damit bei dieser Art.der .Ölzufuhr die durch das Eintauchen der Scheibe in den Ölsumpf auftretende Walkreibung möglichst gering bleibt, empfiehlt es sich, die Scheibe an ihrem äußerem Umfang derart auszubilden, daß sie nur mit dem von den parallel zu einer Tangente verlaufenden Kanälen durchsetzten Teil in den Ölsumpf eintaucht.
Wenn. es baulich nicht möglich ist, einen Ölsumpf vorzusehen, kann die Ölzufuhr auch in. der Weise erfolgen, daß man ein ortsfestes ',-z. B. an eine Ölpumpe angeschlossenes Rohr durch einen in der den Düsen abgekehrten Seitenwand vorgesehenen Ringschlitz in den Ringraum ragen läßt. Auch hier bleibt der Aufwand gering, da z. B. eine Zahnradpumpe verhältnismäßig-b:illig und oft für andere Schmierstellen schon von vornherein vorhanden ist.
Es isst aber nach der Erfindung auch denkbar, die die Scheibe tragende Welle mit einer axialen Bohrung auszustatten, die über mindestens eine radiale Bohrung mit dem Ringraum in Verbindung steht. In einem solchen Falle sind Ringschlitze naturgemäß nicht erforderlich, Welche Axt der Zuführung man wählt, richtet sich einerseits. nach: wirtschaftlichen Gesichtspunkten und andererseits nach den gegebenen räumlichen Verhältnissen.
Herstellungstechnisch ist es ferner zweckmäßig, die Scheibe aus zwei schalenartigen Teilen zusammenzusetzen und diese Teile z. B. durch Schweißen. miteinander zu verbinden. Dadurch ergibt sich nämlich der Vorteil, daß man die Scheibe z. B. auf einer Drehbank fertigen kann, was wesentlich einfacher ist als sie z. B.- zu gießen.
In der Zeichnung ist die Erfindung durch mehrere Ausführungsbeispiele veranschaulicht; es zeigt Abb. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung im Schnitt, Abb. 2 die in Abb, 1 dargestellte Scheibe, von links gesehen, Abb.3 und 4 andere Ausführungsformen der Ölnebelscheibe im Schnitt und Abb. 5 und 5 a ein Beispiel für die Herstellung der Zerstäuberdüsen.
Wie insbesondere aus Abb. 1 hervorgeht, ist eine Welle 1 mittels eines Kugellagers 2 in einem Gehäuse 3 gelagert. Auf dem abgesetzten Ende 4 der Welle 1 sitzt eine Scheibe 5, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Innengewinde 6 auf ein Außengewinde 7 der Welle 1 bzw. des Wellenendes 4 aufgeschraubt ist. Die hier gleichzeitig als Haltering für- den auf die Welle 1 aufgezogenen Lagerring 8 des Lagers 2 dienende Scheibe 5 weist einen inneren Ringra1:1111 9- au 1, der- im -$ereka@.i"seines kleinsten Durchmessers auf der dem Lager 2abgekehrten Seite in einen ringförmigen Schlitz 10 übergeht, dessen äußere 3eg-enzungsfläche 11, mit- der entsprechenden Ringräußnfiäche 12 einen stumpfen >'Winkel einschließt. In den _ringöz@.raigex@ Schlitz 11 münden Kanäle 13 (vgl. auch Abb. 2), die die Seitenwand 14 der Scheibe 5 durchsetzen und durch die während des Laufes der Welle 1 Öl aus einem Ölsumpf 15 in der angegebenen, Weise in den Ringraum 9 gefördert wird. In Abb. 1 sind die Kanäle 13 der Einfachheit halber in die Zeichenebene gedreht.
Damit die in den: Ölsumpf 15 eintauchende Scheibe 5 eine möglichst kleine Walkreibung verursacht, verläuft sie an ihrer Mantelfläche konisch, so daß nur dex von den Kanälen 13 durchsetzte Teil der Scheibe in den Ölsumpf eintaucht.
In der Seitenwand 16 der Seheibe 5 sind gleichmäßig verteilte, auf das zu schmierende Lagert gerichtete Düsen 17 vorgesehen, die an den Ringraum 9 angeschlossen sind.
Die in Abb. 3 dargestellte Scheibe 5 unterscheidet sich von der nach den Abb. 1 und 2 dadurch, daß sie einerseits aus zwei an den Außenflächen zylindrisch ausgebildeten Teilen 18 besteht, die bei 19 verschweißt sind und daß andererseits die Ölzufuhr durch ein orts-festes Rohr 20 erfolgt, das einen Ringschlitz 21 des einen Teiles 18 durchdringt. Außerdem weist hier die Scheibe 5 zu ihrer Befestigung kein Innengewinde " auf, vielmehr ist daran gedacht, die Scheibe 5 auf die' Welle 1 aufzupressen.
Nach Abb. 4 ist die Scheibe 5 wieder einstückig hergestellt, jedoch erstreckt sich der Ringraum 9 bis an das Wellenende 4, was für die Herstellung vorteilhaft ist. Die Ölzufuhr erfolgt bei dieser Ausführung durch eine axiale und eine radiale Bohrung 22 bzw. 23, wobei die Bohrung 22 z. B. an eine Ölpumpe angeschlossen ist.
Die Abb. 5 und 5 a zeigen einen einfachen Weg zur Herstellung der Düsen 17 in der Wand 16 der Scheibe 5. Da die Düsen 17 nur einen geringen Ausflußquerschnitt haben sollen, genügt es, in der Wand 16 verhältnismäßig enge Bohrungen 24 vorzusehen, die anschließend z. B. mittels eines kegeligen Dornes 25 verformt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Bildung eines Ölnebels zum Schmieren von Wälzlagern, Zahnrädern u. dgl. auf im wesentlichen waagerecht liegenden und schnell laufenden Wellen, bei der ein das Schmiermittel aufnehmender, ringförmiger Behälter vorgesehen ist, von dem aus das in Drehung versetzte Schmiermittel unter dem Einfluß der dann auftretenden Fliehkräfte durch besondere, auf die zu schmierenden Stellen hin gerichtete Zerstäuberdüsen gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Behälter (9) - wie bei Tellerrädern von Planetengetrieben an sich bekannt -in einer die Drehbewegung der jeweiligen Welle mitmachenden, in den Ölsumpf eintauchenden Scheibe (5) vorgesehen ist, die gleichzeitig den 'zu schmierenden Teil (2) durch Preß- oder Schraubsitz gegen axiales Verschieben sichert, wobei in der den Zerstäuberdüsen abgekehrten Wand (14) der Scheibe (5) mindestens ein Kanal (13) vorgesehen ist, der in einen ringförmigen, der jeweiligen Welle benachbarten Schlitz (10) mündet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge4 kennzeichnet, daß die äußere Begrenzungsfläche (11) des ringförmigen Schlitzes (10) mit der inneren Seitenfläche (12) des Ringraumes (9) einen stumpfen Winkel einschließt.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen @ 1 und 2 dadurch-gekennzeichnet, daß. die Scheibe (5) '' an ihrem äußeren Umfang derart ausgebildet ist, 'daß sie nur mit dem Teil (14) in den Ölsumpf (15) eintaucht, der von den Kanälen (13) durchsetzt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die den Ringraum (9) an der den Düsen (17) abgekehrten Seite begrenzende Wand einen Ringschlitz (21) aufweist, durch den bei nicht in den Ölsumpf eintauchender Scheibe (5) ein ortsfestes, z. B. an eine Ölpumpe angeschlossenes Rohr (20) in den Ringraum (9) ragt (vgl. Abb. 3).
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht in den Ölsumpf eintauchender Scheibe (5) die Ölzufuhr in den Ringraum (9) in der Weise erfolgt, daß die Welle (1) eine axiale, z. B. von einer Ölpumpe gespeiste Bohrung (22) aufweist, von der aub zumindest eine radiale, in den Ringraum (9) mündende Bohrung (23) abzweigt (vgl. Abb. 4).
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (5) aus zwei schalenartigen Teilen, (18) zusammengesetzt ist, die z. B. durch Schweißen fest miteinander verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 944 037, 550 837, 134 489; österreichische Patentschrift Nr. 110 170; französische Patentschrift Nr. 740 685; USA.-Patentschriften Nr. 2 439 709, 2 302 822.