DE1030637B - Einrichtung zur Schmierung der Waelzlager einer in einem Getriebekasten angeordneten Welle - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Schmierung der Wälzlager einer in einem Getriebekasten angeordneten Welle Die Erfindung betrifft eineEinrichtung zurSchmierung der Wälzlager einer in einem beispielsweise mit Öl gefüllten Getriebekasten angeordneten Wedle, insbesondere der in dem mit Ölnebel gefüllten Spindelkasten gelagerten Arbeitsspindel einer Drehbank, mit Ölnebel angereicherter Frischluft, wobei ein Gebläselaufrad zur Erzeugung einer Frischluftströmung durch die Wälzlager auf der Welle angeordnet ist, um den Lagern mit dieser Frisch@lufts.trömun:g Ölnebel zuzuführen.
• Es ist beispielsweise bekannt, ein Turborad auf einer Welle vorzusehen und auf dieses Turborad dosierte Ölmengen zu tropfen, die dadurch zerstäubt werden. Die von dem Turborad erzeugte Luftströinung wird schräg in das Lager gedrückt und verstärkt hierbei die Wirbelbildung in dem Lager. Da das Öl nur an einer Stelle auf das umlaufende Turborad aufgegeben wird, erfolgt auch keine gleichmäßige Ölnebelzuführung zu den Lagern der Welle. Bei dieser bekannten Ausführung führt ein Kreislauf der ölgeschwängerten Luft zu einer langsamen, aber stetigen Steigerung der Lagertemperatur. Eine derartige Erwärmung läßt sich mit der bekannten Ausführung nicht unter Kontrolle halten.
• Ferner ist es bekannt, auf einer Welle eine Scheibe anzuordnen, die einen Luftstrom radial und tangential zur Scheibe erzeugt, der in dem Ölspiegel des Getriebekastens eine Furche erzeugt. Hierbei reißt der Luftstrom feine Ölteilchen mit und bildet einen Sprühregen oder Nebel in der Kammer des Getriebekastens. Durch diese bekannte Ausführung wird lediglich eine Sättigung der Kammer mit einem Ölnebel erreicht, aber keine besondere Kühlung durch einen zusätzlichen Luftstrom, weil der von der Scheibe erzeugte Luftstrom radialsymmetrisch von der Welle fortgerichtet ist und lediglich eine Durchwirbelung der Kammer des Getriebekastens herbeiführt.
• Ferner ist eine Gleitlagerschmierung durch ein in einem Kreislauf umlaufendes Schmiermittel bekannt. Hierbei sind Schaufelrädchen zu dem Zweck angeordnet, den Austritt des Schmiermittels zu verhindern. Diese Schaufelrädchen führen das aus dein Lagerspalt austretende Öl einem Abflußraum zu und halten diesen unter einem geringen Druck, so daß eine Abdichtung nach außen hin bewirkt wird.
• Es ist weiterhin bekannt, durch einen Ölumlauf bei der Schmierung eines Gleitlagers zugleich eine Kühlung herbeizuführen. Diese Kühlung wird jedoch durch das Schinierniittel bewirkt, das in stetigem Fluß durch verschiedene Kammern gehalten wird. Es besteht die Möglichkeit, bei einer derartigen Umlaufschmierung ein auf die Welle aufgekeiltes Pumpenrad zu verwenden, das das Schmieröl durch einen Kanal. ansaugt und in einen von dem Ölsumpf getrennten Raum hineindrückt, von dem aus eine Verteilung des Öles über die Gleitlagerfläche erfolgt.
• Die bekannten Ausführungen haben den Nachteil, daß eine ungenügende Kühlung der Lager erfolgt, so daß sie nicht die Verwendung von hohen Drehzahlen ermöglichen, wie sie beispielsweise bei Drehbänken mit Schnelläuferspindelkästen auftreten. Bei diesen Maschinen wird eine Hauptspindeldrehzahl von 5600 U/inin. erzielt. Diese Drehzahl muß aufrechterhalten werden ohne unzulässigen Temperaturanstieg im Spindelkasten.
• Die Erfindung beseitigt die Nachteile der bekannten Ausführungen und ermöglicht höchste Drehzahlen dadurch, daß auf der Welle ein an sich bekanntes Axialgebläserad derart neben dem Wälzlager angeordnet ist. daß zwischen dem Gebläselaufrad und dem Wälzlager ein ringförmiger Leitkanal mit düsenförmigem 0ue.rschnitt vorgesehen ist.
• Bei einer vorteilhaften Ausführungsform unter Herausführung des von dem Gebläse geförderten Ölnebels aus dem Getriebekasten sieht die Erfindung hinter dem heaufschlagten Wälzlager eine Prallfläche mit einer Abtropfhauhe vor, durch welche das 01 von dem Luftstrom getrennt wird, der von dem Prallring über möglichst weite Querschnitte ins Freie strömt, während das 01 mittels einer Leitung von der Abtropfhaube abgeführt wird.
• Vorteilhaft ist das Gebläse ein Propellergebläse mit weit gestellten, nach der Tragflügeltheorie ausgebildeten Schaufeln. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird eine durch die Wälzlager gerichtete Luftströmung erzeugt, die den sich in dem Getriebekasten befindlichen Ölnebel durch die Wälzlager hindurchsaugt und hindurchdrückt und in Zirkulation mit der Außenluft zugleich die Wälzlager kühlt. Weitere Verbesserungen und zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind an Hand der Zeichnung erläutert, in der eine Ausführungsform der Erfindung in vereinfachter Darstellung gezeigt ist. Es stellt dar Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Arbeitsspindel einer Drehbank, die in normaler Weise drehbar in dem Spindelkasten gelagert ist; der Spindelkasten selbst ist völlig in Übereinstimmung mit der üblichen Praxis ausgeführt, so daß er nicht im einzelnen dargestellt ist, Fig.2 eine Ansicht auf ein erfindungsgemäß vorgesehenes Gebläserad.
• Zur Lagerung der hohl ausgebildeten Arbeitsspindel 1 sind auf bekannte Weise zwei Wälzlager 2, 3 in den Wänden 4, 5 des Spindelkastens vorgesehen.
• Etwa in der Mitte zwischen den beiden Wälzlagern 2, 3 ist ein weiteres zur -Führung dienendes Lager 6 in einer Zwischenwand 7 des Spindelkastens angeordnet. Im übrigen ist auf ebenfalls bekannte Weise drehbar auf der Arbeitsspindel ein Zahnrad 8 vorgesehen, das mittels eines Schieberades 9 mit der Arbeitsspindel gekuppelt werden kann. Außerhalb des Spindelkastens trägt die Arbeitswelle eine Scheibe 10.
• Fest mit der Arbeitsspindel ist ein Gebläserad 11 vorgesehen, das - wie aus der Fig.2 hervorgeht -beispielsweise zehn gleichmäßig auf dein Umfange ,-erteilte, axial durchströmte Propellerschaufeln besitzt, die nach der Tragflügeltheorie ausgebildet sind. Dieses Axialgebläse wird von einem Außenring 12 umschlossen, der zusammen mit einem auf der Arbeitsspindel befestigten Innenring 13 einen ringförmigen Kanal 14 bildet, der einen düsenförmigen Querschnitt in der Weise hat, daß er unmittelbar an den Schaufeln des Gebläserades 11 den größten Querschnitt 15 hat und sich allmählich auf seinen kleinsten Querschnitt verengt, der gleich der radialen Erstreckung der Wälzkörper 17 des Wälzlagers 6 ist. Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist der Außendurchmesser des Gebläserades nur wenig größer als der Außendurchmesser des Wälzlagers.
• Gemäß Fig. 2 besteht das Gebläserad 11 aus einer Nabe 18, mit der die Propellerschaufeln 19 fest verbunden sind. Diese Nabe 18 ist auf dem Innenring 13 aufgekeilt, der wiederum fest mit der Arbeitsspindel verbunden ist.
• In dem Spindelkasten ist auf bekannte Weise bis zu einem gewissen Spiegel, der unterhalb des Lagers 6 liegt, eine Ölmenge vorhanden, aus der sich während des Laufes der Maschine im Innern des Spindelkastens ein Ölnebel entwickelt. Dieser Ölnebel wird durch das Gebläse 11 aus dem ringförmigen Düsenkanal 14 und durch das Wälzlager 6 herausgesaugt. Dort schlagen sich Teilchen des Ölnebels nieder, so daß stets dafür gesorgt ist, daß dieses Wälzlager einerseits genügend, andererseits aber auch nicht zu reichlich geschmiert wird.
• Auch für die beiden Wälzlager 2, 3 ist eine derartige Ölnebelschmierung vorgesehen. Zur Versorgung des Wälzlagers 3 dienen zwei hintereinandergeschaltete Gebläseräder 20, 21. Die von innen geförderte Luft wird dem Wälzlager 3 über einen ringförmigen Düsenkanal22 zugeführt, der sich aus den beiden Ringen 23 und 24 zusammensetzt. Hinter dem Wälzlager 3 ist ein umlaufender Prallring 25 vorgesehen, der sich allmählich auf einen größten Durchmesser 26 vergrößert, wo der Prallring 25 in einer scharfen Kante endet. Der Prallring dient zur Verstärkung des ölnebelstromes, indem der Prallring derart geformt ist, daß er Ölnebel aus dem Lager heraussaugt. Die sich an der scharfen Kante des Prallringes sammelnden Öltröpfchen werden über eine Leitung 33 zu einem Ölsumpf abgeführt. Die Luft strömt von dem Prallring 25 über möglichst weite Querschnitte zu einem Sieb 34, wo sie ins Freie tritt.
• Die Wälzlager 2 werden mittels eines Gebläserades 27 mit einem Ölnebel vefsorgt, der wiederum aus dem Innern des Spindelkastens angesaugt wird. Zwei Ringe 28 und 29 bilden einen ringförmigen Düsenkanal, der hier mit dem Bezugszeichen 30 versehen ist.
• Die mit Öltröpfchen in Nebelform beladene Luft wird von dem Gebläserad 27 durch den Kanal 32, den Ringraum 31 und durch die zu schmierenden Lager 2 über den Ringraum 30 angesaugt. In der Wand 4 ist unterhalb des Kanals 32 auf nicht dargestellte Weise eine durch ein Sieb oder einen Filter geschützte Öffnung vorgesehen, über die Luft aus der Umgebung zutreten kann Die Strömungsrichtung ist also über alle Lagerstellen gleich. Es ergibt sich innerhalb des Spindelkastens ein bestimmter und einheitlich gerichteter Luftstrom, der sicherstellt, daß alle Lager mit einem Ölnebel geschmiert werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Schmierung der Wälzlager einer in einem beispielsweise mit Öl gefüllten Getriebekasten angeordneten Welle, insbesondere der in dem mit Ölnebel gefüllten Spindelkasten gelagerten Arbeitsspindel einer Drehbank, mit Ölnebel angereicherter Frischluft, wobei ein Gebläselaufrad zur Erzeugung einer Frischluftströmung durch die Wälzlager auf der Welle angeordnet ist, um den Lagern mit dieser Frischluftströmung Ölnebel zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der -Welle ein an sich bekanntes Axi.algebläserad (11, 20, 21, 27) derart neben dem Wälzlager angeordnet ist, daß zwischen dem Gebläselaufrad (11, 20, 21, 27) und dem Wälzlager ein ringförmiger Leitkanal (14, 22, 30) mit düsenförmigem Querschnitt vorgesehen ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, insbesondere bei Herausfühsung des von dem Gebläse geförderten Ölnebels aus dem Getriebekasten, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem beaufschlagten Wälzlager eine Prallfläche (26) mit einer Abtropfhaube vorgesehen ist, durch welche das Ö1 von dem Luftstrom getrennt wird, der von dem Prallring über möglichst weite Querschnitte ins Freie strömt, während das Öl mittels einer Leitung von der Abtropfhaube abgeführt wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennnzeichnet, daß das Gebläse ein Propellergebläse mit weit gestellten, nach der Tragflügeltheorie ausgebildeten Schaufeln ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 907 611, 710 595. 663 649, 328 652; USA.-Patentschrift Nr. 2 535 689; »Die Wälzlagerpraxis« von Esehmann - Hasbargen - Weigand, Verlag von R. Oldenbourg, München, 1953, Abb. 280 auf S. 229.