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Selbsttätige Schmiervorrichtung für End-Lager, z. B. Kugel-, Rollen-
oder Gleitlager, von vertikalen Wellen VorliegcndeErfindung bezieht sich auf eine
selbsttätige Schmiervorrichtung fürLager von vertikalen Wellen.
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Die Verwendung von flüssigen Schmiermitteln zum Schmieren von schnell
umlaufenden .Wellen in den Lagerstellen zwecks Herabsetzung der Reibung auf ein
Mindestmaß ist eine Aufgabe, die von den Technikern heute noch in der Weise gelöst
wird, daß in die Lager von Zeit zu Zeit eine sehr kleine CSlmenge eingeführt wird.
So verfährt man z. B. heim Schmieren von Kugellagern von Kreiselwellen. Diese sich
in Zeitabständen wiederholenden Zuführungen von 01 erheischen auch eine Reinigung
und somit ein Auseinandernehmen der Instrumente und
sind daher kostspielig.
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Zweck vorliegender Erfindung ist, diese sich wiederholenden Oleinführungen
und Reinigungen
zu verhüten. Gemäß vorliegender Erfindung wird
dies
dadurch erreicht, daß jedes dieser Lager in
einem Gehäuse eingeschlossen ist,
von welcher ein unter dem Lager gelegener Teil einen ölbehälter bildet, von
dem aus das C51 bei laufender Welle dem Lager durch einen Wellenteil zugeführt wird,
dessen Durchmesser von unten nach oben zunimmt,
wobei derjenige Teil des Gehäuses,
der von der Welle durchsetzt ist, von dieser durch einen Kapil-
larsp4t-getrennt
ist, der das Öl daran hindert, den Raum zu verlassen, in dem das Lager eingeschlossen
ist.
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Die Zeichnung stellt einige Ausführungsbeispiele der selbsttätigen
Schmiervorrichtung .gemäß der Erfindung dar.
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Die Fig. 1, 2 und 3 sind Axialschnitte von drei Atisführungsformen,
die eine für Kugellager, die zweite für Rollenlager und die dritte für Gleitlager;
Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit einer jeden dieser drei Ausführungsformen,
und Fig. 5 ist ein Axialschnitt eines Teiles einer weiteren Ausführungsform, die
vorzugsweise bei Lagern für Wellen großen Durchmessers angewendet wird.
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In Fig. i ist mit i ein Geräteteil bezeichnet, der eine vertikale
Welle 2 umfaßt, von welcher sowohl das obere wie das untere Ende in Kugellagern
laufen, deren Außenringe mit 3 bzw. 4 bezeichnet sind und deren Kugeln 5 in Käfigen
6 laufen.
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Der Außenring 3 des oberen Lagers ist in die Bohrung des Geräteteiles
i eingepreßt und bildet den zylindrischen Teil eines Gehäuses, in welches 4as--I*ager
eingeschlossen ist. Dieses Gehäuse ist an seinem unteren Ende durch einen metallischen
Boden 7, z. B. aus gehärtetem Stahl, abgeschlossen, während der obere Abschluß durch
eine Membran 8 aus Kunststoff, z. B. Kunstgummi, gebildet wird, die längs ihrem
Rand durch eine mit einer zentralen Ausnehmung io versehene Schraube 9 auf die obere
Stirnfläche des Außenringes 3 angedrückt wird.
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Der Boden 7 besitzt ein zentrales Loch, das durch einen konischen,
rohrförmigen Teil i i abgegrenzt wird, der einen konischen Kragen 12 der Welle 2
unter Freilassung eines Spieles in der Größenordnung von einigen Hundertstelmillimetern
umgibt.
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Wie dies aus Fig.4 hervorgeht, nähert sich der obere Rand des konischen,
röhrförmigen Teiles i i des Bodens der Ebene der Basis 13 des Kragens 12, ohne sie
ganz zu erreichen. Der Spalt 14 zwischen dem rohrförmigen Teil i i des Bodens 7
und dem Kragen 12 der Welle ist kapillar, so daß der Boden 7 einen Ölbehälter bildet,
aus dem das Öl weder bei ruhender noch bei drehender Welle nach unten ausfließen
kann. Bei laufender Welle wird das längs dem iKapillarspalt 14 am Kragen 12 und
am rohrförmigen Teil i i anhaftende Öl in den Ölbehälter geschleudert, und zwar
längs der Kante 15, die ein klein wenig höher liegt als der obere Rand des rohrförmigen
Teiles i i des Bodens 7. Letzterer besitzt ebenfalls an seinem äußeren Umfang einen
Flansch 16, der in den Außenring 3 eingepreßt ist und der sich im wesentlichen bis
in dieselbe Höhe erhebt, wie ein Wellenteil 17, von dein nun <die Rede sein wird.
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Dieser Wellenteil 17 hat einen Durchmesser, der ganz allgemein von
unten nach oben, nämlich von der, Basis 13 des Kragens 12 bis zur inneren, in ,die,
Welle 2 eingearbeiteten Laufrinne des Kugel-?agers zunimmt. Bei laufender Welle
steigt das 0I aus dem Behälter 18 längs dem Wellenteil 17, dank der kombinierten
Wirkung der Zentrifugalkraft und der Oberflächenspannung. Nachdem es die innere
und die äußere Lauffläche des Lagers geschmiert hat, fließt es längs der Innenwandung
des Außenringes 3 und des Flansches 16 in den Behälter .18 zurück.
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Die aus der Schraube 9 herausgearbeitete zentrale Ausnehmung io steht
mit dem unter dem Boden 7 gelegenen Raum durch eine seitliche Ausnehmung i9 in der
Schraube 9 und ferner durch einen Ringkanal 20 und einen Längskanal 21 des Gehäuses
i in Verbindung. Somit kann sich der mittlere Teil der Membran 8 verbiegen zwecks
Zulassens von Ausdehnungen der in dem Gehäuse enthaltenen Luft; es wird dadurch
verhütet, daß diese Luft unter gewissen Betriebsbedingungen das Öl durch den Kapillarspalt
14 zwischen Boden und Kragen 12 herausdrückt.
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Die eben beschriebene Schmiervorrichtungkönnte auch für ein unteres
Lager verwendet werden. Im gezeigten Beispiel ist aber das untere Lager in einem
Gehäuse eingeschlossen, dessen zylindrischer Teil durch den Außenring 4 des Lagers
gebildet wird und dessen unterer Abschluß aus einem Boden 22 besteht. Dieser Boden
ist aus einem schwäch zusammendrückbaren Material hergestellt und ist längs seinem
Rand zwischen einer Schulter .23 des Geräteteiles i und der .unteren Stirnfläche
des Außenringes 4 eingespannt. Der obere Abschluß des Gehäuses wird durch einen
Deckel 24 gebildet, dessen Flansch 25 in den Außenring 4 eingepreßt ist und dessen
ein Zentralloch abgrenzender Innenflansch 26 unter Freilassung eines Kapillarspaltes
28 von der Größenordnung einiger Hundertstelmillimeter einen Kragen 27 der Welle
2 umgibt.
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Der untere Teil des Gehäuses bildet wieder einen Ölbehälter 29. Dieser
ist durch eine Ringscheibe 30 abgedeckt, die im Außenring .4 eingesetzt ist und
mit einem Spiel von wenigen Hundertstelmillimetern einen konischen Wellenteil 31
umgibt, längs welchem das 01 aus dem Behälter 29 bis zur Kugelreihe 5 ansteigt,
unter der kombinierten Wirkung der Zentrifugalkraft und der Oberflächenspannung,
natürlich bei sich drehender Welle 2. Es entsteht dann im Ölbehälter -ein Unterdruck,
so daß durch ein sehr enges Loch 32, das nahe am Umfang in der Ring-Scheibe
30 vorgesehen ist, Luft in den Ölbehälter 29 eingesogen wird. Jedoch verstopft
das Öl, das längs der Innenwandung des Außenringes 4 abfließt, nachdem es die Laufflächen
geschmiert hat, dieses Loch 32 und fließt auf der konkaven oberen Fläche der Ringscheibe
30 gegen den konischen Wellenteil 31 ab. Somit besteht bei laufender Welle
2 beständig ein kleiner Unterdruck im Ölbehälter 29.
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Das Einfüllen des.Öls in die Behälter 18 und 29 hat vorzugsweise vor
dem Einsetzen der Welle 2 zu erfolgen, und zwar bei auf den Kopf gestelltem oberem
Lager. In dieses wird dann die Welle eingesetzt. Sodann wird das untere Lager auf
die Welle aufgesetzt, die dann in ihre Betriebslage zurückversetzt werden muß. Dabei
verteilt sich das 01 langsam auf der Oberfläche der Ringscheibe 30.
Sobald
sich der Wellenteil 31 in der Bohrung der Ringscheibe 3o befindet, hört das Ausfließen
von Öl auf. Zu diesem Zeitpunkt nimmt man die endgültige Einregulierung des Spieles
der Kugellager vor.
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Das Einfüllen des Öls kann übrigens auch erfolgen, wenn die Teile
die in Fig. i dargestellte Lage einnehmen, und zwar wie folgt: Auffüllen des Behälters
29, Aufsetzen der Welle 2 und des oberen Lagers, Auffüllen des Behälters 18 und
Aufsetzen der Membran 8 und der Schraube 9.
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Es ist noch zu bemerken, daß die den Laufflächen des oberen und des
unteren Lagers zufließende Ölmenge in einfacher Weise durch eine Anpassung der Form
der Wellenteile 17 und 31 mit nach oben ansteigendem Durchmesser erfolgen kann.
Sind diese Wellenteile konisch, so kann die Dosierung durch Anpassung des Spitzenwinkels
des Konusses an die vorgesehene Wellendrehzahl erfolgen.
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Die Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 unterscheiden sich von der
ersteren nur durch die Ausbildung der Lager selbst, die im Beispiel der Fig. 2 Rollenlager
mit Rollen 33 und im Beispiel der Fig.3 Gleitlager sind, deren Gleitflächen mit
34 und deren aus einem geeigneten Material hergestellten Laufbüchsen mit 35 bezeichnet
sind. In dieser dritten Ausführungsform sind die Laufbüchsen 35 mit Längsnuten 36
versehen, die das Zurückfließe» des von den Gleitflächen 34 kommendeii Öls zum Ölbehälter
ermöglichen. Im übrigen ähneln diese zwei Ausführungsformen der ersten; identische
Teile sind auch mit denselben Bezugszeichen versehen und von einer weiteren Beschreibung,
die nur eine Wiederholung wäre, wird abgesehen.
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Fig. 5 stellt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung
dar, die sich besonders für ein unteres Gleitlager einer vertikalen Welle 37 mit
verhältnismäßig großem Durchmesser eignet. Der im Lager laufende Teil dieser Welle
besitzt an seinem unteren Ende eine zentrale Bohrung, in welche eine Hülse 38 eingesetzt
ist. Diese taucht in den Ölbehälter 29, dessen Boden -22 wie beim unteren Lager
nach Fig. i aus einem schwach zusammendrückbaren Stoff hergestellt ist. Das
01 steigt bei laufender Welle unter Wirkung der Zentrifugalkraft in der konischen
Bohrung 40 der Hülse 38 an, verläßt diese durch die Radialkanäle 41 und erreicht
die Lauffläche der LagerbL1ChS( 42. Eine ähnliche :'£usführung wäre ohne weiteres
auch für Kugellager und für Rollenlager denkbar.
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Für Zwischenlager von Wellen wäre eine Lösung denkbar, in welcher
das Lager (ein Kugellager, hollenlager oder Gleitlager) in einem Gehäuse eingeschlossen
ist. deren unterer Teil so ausgebildet ist, wie der untere Teil 12. 13, 14, i5.
16 und )i7 einer der dargestellten Schmiervorrichtungen für ein oberes Wellenlager,
während der obere Teil eines solchen Zwischenlagers dem oberen Teil 24, 25, 26,
27 und 28 einer der gezeigten Schmiervorrichtungen für ein unteres Wellenlager gleichen
würde. Es könnten noch andere Änderungen vorgenommen werden, ohne daß man sich aus
dem Erfindungsumfang heraus begeben würde.