DE1059740B - Reinigungsvorrichtung fuer Waelzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät für Wälzlager, das gleichzeitig durch eine strömende Reinigungsflüssigkeit und durch Ultraschall betrieben wird.

Einrichtungen zur Behandlung von Gegenständen mit einer Flüssigkeit unter Anwendung von Beschallung, insbesondere für Zwecke des Waschens und Reinigens, sind bekannt. Sie sind insbesondere für die Behandlung von Wäsche bekanntgeworden und dienen zur Verkürzung der Behandlungsdauer und Erhöhung der Reinigungsintensität. Hierunter fällt auch die Anwendung eines Ultraschallschwingers, durch den die Waschflüssigkeit Schallwellen unterworfen wird. Auch ist es bekannt, in dem Flüssigkeitsbehälter eine Flüssigkeitspfeife im Zentrum anzuordnen, wobei die Flüssigkeitspfeife als Schallschwinger wirkt, und zwar derart, daß die Pfeife durch die hindurchgeleitete Flüssigkeit erregt wird. Eine derartige Ausbildung kann für Wäsche und Textilien angewendet werden, eignet sich jedoch nicht für die Reinigung von Wälzlagern, die ja für sich allein behandelt werden müssen.

Zur Reinigung von Maschinen und Maschinenteilen ist es bekanntgeworden, den zu reinigenden Gegenstand oder die ihn durchströmende Flüssigkeit oder auch beide zusammen Schallschwingungen auszusetzen, und zwar derart, daß sich der Schmutzbelag ablöst und abgespült werden kann. Hierbei kann die Intensität der Schwingungen etwa so groß sein, daß besonders längsfaserige Schmutzteile durch die Schwingungen zerschnitten oder zerschlagen werden.

Für die Reinigung von Metallgegenständen, wie Federn, Schrauben od. dgl., ist es auch bekannt, keine besondere Reinigungsflüssigkeit, sondern die Arbeitsbzw. Betriebsflüssigkeit der Maschine zu verwenden und dabei eine Schallbehandlung vorzusehen. Auch diese Art der Reinigung und Anwendung von Ultraschallschwingungen ist für Wälzlager nicht geeignet, da bereits kleinste Verschmutzungen, die in den Lagerteilen vorhanden sein können, eine große Störung verursachen können.

Es ist weiterhin bekannt, kleine Teile, wie z. B. Präzisionsräder von Uhren od. dgl., nacheinander in das Ultraschallfeld einer Reinigungsflüssigkeit zu bringen. Dabei hat sich aber herausgestellt, daß die mechanischen Schwingungen, sofern die Teile eng beieinander liegen, nicht von allen Seiten an die Gegenstände herankommen können. Um diesen Nachteil zu heben, ist es bekannt, an einer aus schalldurchlässigem Stoff bestehenden Reinigungstrommel Flügel aus schallschluckendem bzw. schallreflektierendem Material anzuordnen, wobei das Streufeld an einer Seite der Reinigungstrommel abgeschirmt ist.

Es hat sich herausgestellt, daß auch eine derartige Reinigungsvorrichtung für Wälzlager

Anmelder:

Bendix % Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Qr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruch te Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. November 1954

Gilbert Gould Brown, Davenport, Ia. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Reinigungseinrichtung für Wälzlager ungeeignet ist, weil jedes Lager für sich, insbesondere Lager mit sehr geringem Drehmoment, behandelt werden muß. Auch reichen alle die bekannten Verfahren und Vorrichtungen nicht aus, um in die verborgenen Vertiefungen der einzelnen Kugellagerteile mit der Reinigungsflüssigkeit einzudringen und die etwa vorhandenen Schmutzteile zu entfernen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der alle Vertiefungen der einzelnen Kugellagerteile von etwa anhaftenden Schmutzteilchen befreit werden können, d. h., die Vorrichtung muß derart beschaffen sein, daß während des Reinigungsvorganges auch eine Drehung der Teile stattfinden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei der Reinigungsvorrichtung, die gleichzeitig durch eine strömende Reinigungsflüssigkeit und durch Ultraschall betrieben wird, an einer an ihrem oberen Ende einen Ausflußkanal für die Reinigungsflüssigkeit aufweisenden vertikalsymmetrischen Kammer, die zur Abstützung des zu reinigenden Lagers in Querstellung zum Ausflußkanal dient, seitlich unter ihrem oberen Ende ein Einlaß zur Erzeugung der Rotation der Reinigungsflüssigkeit tangential angeordnet und der Boden der Kammer mit einem Ultraschallgeber derart verbunden ist, daß die Ultraschallwellen gleichzeitig durch die Reinigungsflüssigkeit und die Wand der Kammer auf die Oberfläche des zu reinigenden Lagers gegeben werden.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß für das Antreiben des inneren Lauf ringes eines zu reinigenden Lagers keine besondere Einrichtung notwendig

909 557/396

ist und daß das Lager bei der kleinsten Hemmung -' in der Drehung sofort angehalten und zurückgedreht werden kann, um die durch ein Schmutzteilchen entstandene Hemmung zu beseitigen. _. , . _r

Nach einem weiteren 'Merkmal der Erfindungist--; 5,1 der Ultraschallgeber mit dem ' Boden der Kammer verbunden, und zwar nach unten hängend, wobei die Kammer über einen Ring auf dem Rand einer den Abfluß aufweisenden Einheit abgestützt ist. Hierdurch ergibt sich eine zusammenhängende vereinfachte Bauart für den Ultraschallgeber, der unabhängig von den übrigen Teilen der Einrichtung befestigt und abgenommen werden kann.

Weitere Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. Es zeigt

Figi'l einen senkrechten Mittelschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung längs der Linie 1-1 der Fig. 2 und

Fig. 2 einen Grundriß der genannten Ausführungsform. ;

Der Behälter 10 drent zur Aufnahme einer Übertragerkühlflüssigkeit 11 und ist mit einer Flüssigkeitsumlaufvorrichtung versehen, und zwar durch einen Flüssigkeitszufluß- und -abflußanschluß 12. Eine mit'13 bezeichnete Reinigungseinheit ist auf dem Behälter 10 befestigt und weist einen Durchflußabschnitt 14 auf, der einen Boden 15besitzt, der auf der Seitenwand 16 des Behälters 10 mittels eines Ringes 17 aus geeignetem Werkstoff getragen wird. Dieser Ring ist in eine seine Lage bestimmende Vertiefung 18 im : oberen Ende der Wand 16 eingepaßt. Ein Flansch 19 am Boden 15 erstreckt sich in unmittelbarer Nähe der Wand 16 nach unten; ein zweiter Ring 20 kann in einer Vertiefung 21 in der Seitenwand 16 untergebracht sein und gegen den Flansch 19 anliegen, damit dieser die Wand 16 nicht berührt. , Der Durchflußabschnitt 14 weist die Seitenwand 22 auf, die mit dem Flansch 19 in einer Flucht liegen kann und eine seitliche Ausladung 23 besitzt, die über den Flansch 19 hinausragt und mit einem Bodenauslaß 24 für den Abfluß der Reinigungsflüssigkeit versehen ist. Der Durchflußabschnitt 14 besitzt auch eine Innenwand 25 am Ihnenrand des Bodens 15.

Die Reinigungseinheit 13 weist einen Reinigungsabschnitt 26 auf, der auf der Innenwand 25 befestigt und mit einer Kammer 30 für die Reinigungsflüssigkeit, einem Sitz 42 für die Kugellager 43 am Auslaß 47 aus der Kammer, einer Quelle für Ultraschallwellen und einer Flüssigkeitseinspeisung 48, die für die Erzeugung einer Wirbelung in der Kammer 30 entsprechend angeordner ist, versehen ist. Der Reinigungsabschnitt 26 wird über ein wellendämpfendes Mittel von der inneren Wand 25 getragen. Die dargestellte Form weist einen Ringrand 27 auf, der sich quer über den Oberteil der Wand 25 und in einem kleinen Abstand dazu rundherum nach unten erstreckt und auf einem nachgiebigen Ring 28 ruht, der in einer Vertiefung 29 in der Innenseite des oberen Randes der Wand 25 sitzt. Diese Vorrichtung hat den Zweck, den Reinigungsabschnitt 26 vollkommen von einer unmittelbaren Berührung mit der Wand 25 abzuhalten.

Der Abschnitt 26 ist mit einer kegelstumpfförmigen Kammer 30 versehen, die eine schräge Seitenwand 31 und einen Boden 32 aufweist. Der Boden 32 besteht aus einer flachen Platte, die durch Silberlötung oder auf andere Weise fest mit der Seitenwand 31 verbunden ist. Eine Magnetostriktions-Übertragereinheit 33 ist fest an dem Kämrherboden 32 angebracht und dadurch frei innerhalb des Behälters 10 aufgehängt. Die Übertragereinheit 33 weist einen wellenübertragenden Metallblock 34 auf, der einen kreisförmigen Abschnitt

35 .mit, vermindertem Querschnitt und einen kreisförmigen; Flärtschabschnitt 36 besitzt. Der Abschnitt

36 liegt unmittelbar um den Abschnitt 35 und ist fest mit dem Kammerboden 32 verbunden und durch einen in eine Zentralöffnung in dem genannten Boden 32 passenden Stift 37 zentriert.

Das lameliierte Paket 38 des magnetostriktiven Übertragers ist mit dem Block 34 fest verbunden und weist einen in der Mitte gelegenen Längsschlitz 39 auf, durch den seitliche Schenkel 40 gebildet werden, die Wicklungen 41 tragen, die schematisch dargestellt und an eine geeignete Gleichspannungsquelle und Wechselstromenergiequelle mit geeigneter Frequenz (nicht dargestellt) angeschlossen sind.

Das obere Ende der Seitenwand 31 endet in einem ringförmigen Sitz 42 für ein zusammengesetztes Kugellager 43, das einen äußeren Laufring 44, einen Laufring 45 und Kugeln 46 aufweist. Der Sitz 42 ist so angeordnet, daß er nur unter dem äußeren Ring 44 liegt und diesen berührt. Er besitzt eine Flüssigkeitsauslaßöffnung 47, die mit dem Innenring 45 und den Kugeln 46 übereinstimmt. Für die Reinigungsflüssigkeit ist ein Einlaß 48 zur Kammer 30 vorgesehen und so angeordnet, daß die Flüssigkeit in der Kammer eine Wirbelung hervorruft, so daß die durch den Auslaß 47 stromende Flüssigkeit eine Drehbewegung besitzt. Ein waagerechter Einlaßkanal 48 erstreckt sich durch die Seitenwand 31 in die Kammer 30 hinein, wo* bei die Achse des Kanals 48 vorzugsweise unter einem rechten Winkel zu der senkrechten Achse der Kammer 30; und in waagerechter Richtung aus dieser Achse versetzt angeordnet ist. Der Kanal 48 ist an ein geeignetes Zuführungsrohr 49 für die Reinigungsflüssigkeit angeschlossen.

Eine Vorrichtung für die genaue Festlegung der zusammengebauten Kugellager 43 auf dem Sitz 42 und für das schnelle Fortnehmen und ihren Ersatz an der Reinigungsvorrichtung kann vorgesehen werden. Eine Zuführungseinheit 50 ist für die Zufuhr zusammengebauter Kugellager auf dem Rand des Durchflußabschnittes 14 befestigt und weist einen in ein Auge 52 an der Seitenwand 22 eingeschraubten Drehstift 51 auf. Ein Rotorklotz 53 ist auf dem Stift 51 angeordnet und trägt einen Kreuzarm 54 mit symmetrischen, an entgegengesetzt liegenden Seiten des Klotzes 53 vorstehenden Abschnitten. Jeder Abschnitt besitzt einander gegenüberliegende Federarme 55, die mit aufeinander abgestimmten konkaven Klemmenden 56 versehen sind, die ein zusammengesetztes Kugellager 43 aufnehmen und festhalten. Der Arm 54 ist so angeordnet, daß der innenliegende Abschnitt ein Kugellager 43 genau auf den Sitz 42 setzt. Die Einheit 50 besitzt eine Rastanordnung für das nachgiebige Festhalten der Klemmenden 56 des Armes 54 in genau passender Lage über dem Sitz 42. Die Anordnung weist eine Rastkugel 57 auf, die in dem Vorsprung 52 sitzt und in einen flachen Ringkanal im Klotz 53 hineinragt, der mit Rastvertiefungen 58 an gegenüberliegenden Seiten versehen ist. Der Klotz 53 steht in nachgiebiger Weise unter einer Vorspannung gegenüber dem Vorsprung 52 und der Kugel 57. Diese Vorspannung wird etwa durch eine Federscheibe 59 erzeugt, die oben gegen den Klotz 53 und gegen den Kopf des Stiftes 51 drückt oder anliegt.

In dem Durchflußabschnitt 14 kann eine geeignete Anordnung für die Zufuhr kühlender Flüssigkeit 11

zum Inneren des Behälters 10 vorgesehen werden. Die dargestellte Ausführungsform weist einen querliegenden Vorsprung 61 auf, der mit einem Kanal 62 versehen ist, der einmal nach unten durch den Boden 15 führt und in Verbindung mit dem Behälter 10 steht und der zum anderen nach außen durch die Seitenwand 22, wo er an das Zuführungsrohr 63 angeschlossen sein kann, führt.

Zur Verhinderung der Ansammlung statischer Ladungen ist das Gerät zu erden. Der Behälter 10 ist durch das elektrische System geerdet. Die Erdung des Gerätes erfolgt dadurch, daß der Federstreifen 64 am Reinigungsabschnitt 26 mit dem Durchflußabschnitt 14 und der Federstreifen 65 am Abschnitt 14 mit dem Behälter 10 in Berührung steht.

Im Betrieb ist der Behälter 10 mit Kühlflüssigkeit gefüllt, die über die Anschlüsse 12 in Umlauf gesetzt wird, um das Paket 38 auf der richtigen Temperatur zu halten. Ein zusammengebautes Kugellager 43 ist zwischen die Klemmenden 56 des äußeren Armabschnittes 54 eingesetzt, der dann geschwenkt wird, bis das Kugellager in seiner Lage mit dem Sitz 42 übereinstimmt, in der der Arm durch die Kugel 57 und die Vertiefung 58 genau einrastet.

Die Reinigungsflüssigkeit strömt auf dem ganzen inneren Laufring 45 nach oben und rund um die Kugeln 46 durch den zwischen den Laufringen 45 und 44 gelegenen Raum. Ihre Drehbewegung erteilt dem inneren Laufring 45, wenn kein hindernder Schmutz vorhanden ist, eine Drehung, so daß die Flüssigkeit alle Teile der innen gelegenen Vertiefungen des Kugellagers erreicht. Gleichzeitig wird die Übertragereinheit 33 erregt und überträgt Ultraschallwellen über die Flüssigkeit in der Kammer 30 zu dem Teil der Flüssigkeit, der durch das Kugellager 43^mid ebenso durch die Seitenwände 31 des Reinigungsabschnittes 26 zu dem Kugellager^ström^ so daß sowohl das Kugellager als auch die Flüssigkeit den Ultraschallwellen unterworfen sind.

Bei diesem Vorgang werden alle Oberflächen des Kugellagers sowohl durch die Flüssigkeit als auch durch die Ultraschallwellen erreicht. Die Flüssigkeit erreicht sogar die untere Fläche des äußeren Laufringes 44, der auf dem Sitz 42 ruht, denn die Flüssigkeit drückt sich unter dem Einfluß der Ultraschallwellen von selbst zwischen den Außenlaufring 44 und den Sitz 42 hindurch und reinigt dabei die Unterseite des Laufringes.

Wenn ein durch diesen Vorgang gelöstes Schmutzteilchen in einen Teil des zusammengebauten Kugellagers 43 gerät, in dem es den Umlauf des inneren Laufringes 45 behindert, wird ein solcher Umlauf schon bei einem extrem kleinen Druck auf das hindernde Teilchen zum Stehen gebracht, so daß keine • Verformung der durch dieses Teilchen berührten Oberfläche entstehen wird. Das Vorhandensein des Teilchens wird dem Bedienenden durch das Aufhören der Drehung des Laufringes unmittelbar angezeigt, und das Teilchen kann leicht dadurch frei gemacht werden, daß der Laufring ein wenig in der umgekehrten Richtung gedreht wird, so daß die Reinigungsflüssigkeit das Teilchen entfernen kann. Nach Entfernung aller Schmutzteilchen wird der Arm 54 ίο von Hand gedreht, um ein neues Kugellager auf den Sitz 42 zu bringen, während das gereinigte Kugellager aus seinem Klemmelement 56 entfernt wird.

Claims (4)

Patentansprüche-.

1. Reinigungsvorrichtung für Wälzlager, die gleichzeitig durch eine strömende Reinigungsflüssigkeit und Ultraschall betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einer an ihrem

ao oberen Ende einen Ausflußkanal (47) für die Reinigungsflüssigkeit aufweisenden vertikalsymmetrischen Kammer (30), die zur Abstützung des zu reinigenden Lagers (43) in Querstellung zum Ausflußkanal (47) dient, seitlich unter ihrem oberen Ende ein Einlaß (48, 49) zur Erzeugung der Rotation der Reinigungsflüssigkeit tangential angeordnet und der Boden (32) der Kammer (30) mit einem Ultraschallgeber (33) derart verbunden ist, daß die Ultraschallwellen gleichzeitig durch die Reinigungsflüssigkeit und die Wand (31) der Kammer auf die Oberfläche des zu reinigenden Lagers gegeben werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Boden (32) der Kammer (30) verbundene Ultraschallwellengeber (33) nach unten hängend von dem Boden (32) gehalten wird, wobei die Kammer (30) über einen Ring (28) auf dem Rand (25) einer den Abfluß (24) aufweisenden Einheit (14) abgestützt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagersitz (42) für die Kugellager (43) derart ausgebildet ist, daß nur der äußere Laufring (46) des Lagers (43) aufliegt und in dieser Lage gehalten wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Zuführung der Lager (43) aus einem um einen Stift (51) drehbaren Kreuzarm (54) besteht, der an seinen Enden (56) Aufnahmeeinrichtungen für die Lager (43) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 912 806, 937 620, 683.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

909 557/396 6. 59