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Vorrichtung zur Erzeugung eines Umlaufs von Schmieröl oder sonstigen
Flüssigkeiten zwischen einem Vorratsbehälter und einer von diesem räumlich getrennten
Verbrauchsstelle, z. B. Schmierstelle Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Erzeugung eines Umlaufs von Flüssigkeiten. In erster Linie ist sie zur ständigen
Versorgung von Lagern und anderen Schmierstellen mit Schmieröl bestimmt. Deshalb
ist in folgendem zur Erläuterung dieses Hauptanwendungsgebiet behandelt. Außerdem
ist die Vorrichtung aber auch für alle sonstigen Fälle geeignet, in denen ein Flüssigkeitsumlauf
erzeugt werden muh, beispielsweise für die Umwälzung von Kühlflüssigkeiten.
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Bei ölgeschmierten Lagern, die unter hohen Umgebungstemperaturen arbeiten,
besteht eine häufige Störungsursache darin, daß sie sich zu hoch erwärmen. Sitzen
die Lager an unzugänglichen Stellen, wie es z. B. bei sich drehenden Regenerativ-Luftvorwärmern
der Fall ist, so ist es erforderlich, den Ölstand so weit herauszuziehen, daß er
während des Betriebes beobachtet werden kann. Zu diesem Zweck wird das betreffende
Lager durch ein längeres Rohr kommunizierend mit einem ölstandsglas verbunden.
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Ein. solches Verbindungsrohr ist nun aber ebenfalls der hohen Umgebungstemperatur
ausgesetzt. Da sich das Öl in diesem Rohr nicht bewegt, erhitzt es sich schnell
und verkrustet an der heißen Rohrwand, wodurch der Rohrquerschnitt verstopft wird.
Außerdem bilden sich an der Rohrwandung im Lager Ablagerungen von Staub- und Schwebestoffen
aus dem Lagerinnern. Wenn aber das Rohr verstopft ist, zeigt der Ölspiegel im Schauglas
nicht mehr den Ölstand im Lager an. Da die Verstopfung von außen. nicht feststellbar
ist, kann es daher vorkommen,
daß das Schauglas noch einen Ölstand
anzeigt, während das Lager in Wirklichkeit schon leer ist. Daraus können sich schwere
Lagerschäden ergeben.
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Es ist nun schon bekannt, diese Schwierigkeiten dadurch zu beseitigen,
daß das 01 durch eine mit besonderem Antrieb versehene Zentralschmierung
in geschlossenem Kreislauf umgepumpt wird. Eine solche Einrichtung erfordert aber
eine besondere Apparatur mit mechanischem Antrieb. Für die eigentliche Schmierung
ist sie nicht erforderlich, wenn das Lager sich durch Schmier- oder Schöpfringe
während der Drehbewegung selbst schmiert. Es handelt sich also in diesem die Regel
bildenden Falle um eine zusätzliche, mechanisch betriebene Einrichtung, die ausschließlich
für den Zweck des Ölumlaufs vorgesehen ist.' Demgegenüber erzeugt die Vorrichtung
gemäß vorliegender Erfindung den erforderlichen ülumlauf auf sehr viel einfachere
Weise ohne Verwendung eines besonderen mechanischen Antriebs, und zwar durch Umwälzen
in einem offenen Kreislauf. Auf diese Weise wird ebenfalls erreicht, daß das 0I
in dem Verbindungsrohr zum Lager in ständiger Bewegung gehalten wird, damit es sich
nicht zu hoch erwärmt. Gleichzeitig können bei diesem Umlauf des Öls die im Lager
aufgenommenen Schwebestoffe herausgefördert und in einem Filter abgesetzt werden.
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Diese Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung zur Erzeugung des Umlaufs
von Schmieröl zwischen einem Vorratsbehälter und einer von diesem räumlich getrennten
Schmierstelle ist durch ein im Vorratsbehälter angeordnetes Förderrohr gekennzeichnet,
in dessen eingetauchtes Ende Luft unter überdruck eingeleitet wird, wobei das durch
diese Luftbeimischung nach oben bis über die Höhenlage der Schmierstelle geförderte
01 von dort mit Gefälle durch eine Zulaufleitung zur Schmierstelle und von
dieser ebenfalls mit Gefälle durch eine Rücklaufleitung zum Vorratsbehälter zurückfließt.
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Der Gedanke, öl mit Hilfe von Luft in eine höhere Lage zu fördern,
damit es von dort zur Schmierstelle herabfließen kann, ist an sich bekannt. Bei
den bekannten Vorrichtungen dieser Art handelt es sich jedoch um geschlossene Behälter,
bei denen das Öl durch Erzeugung eines Luftüberdruckes in diesem Behälter herausgedrückt
wird. Nach Erschöpfung des in diesem Behälter vorhandenen Ölvorrats ist daher jeweils
eine Unterbrechung des Ölumlaufs zur Nachfüllung des Öles erforderlich. Vor allem
aber besteht keine Möglichkeit zur Beobachtung des Ölstandes im Lager an einer räumlich
entfernten Stelle, mittels eines kommunizierend verbundenen Schauglases, weil hierbei
die zu dem Schauglas führende Verbindungsleitung der hohen Temperatur ausgesetzt
wäre, so d,aß diejenigen nachteiligen Erscheinungen auftreten würden, die durch
die vorliegende Erfindung vermieden werden sollen. Denn hierzu soll ja ein ständiger
Umlauf zwischen dem Schauglas und der Schmierstelle erfolgen.
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Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung
ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Die Fördervorrichtung besitzt einen Behälter a, in dem sich der Ölvorrat
befindet. In diesen Ölvorrat ragt von oben her ein oben geschlossenes Tauchrohr
b hinein, in dessen Innenraum das erwähnte Förderrohr c angeordnet ist. Beide Rohre
erstrecken sich nach unten bis unter den Ölspiegel, und zwar liegt die untere Öffnung
des Tauchrohres b tiefer als diejenige des Förderrohres c.
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In das Innere des Tauchrohres b wird nun Luft unter Überdruck eingeleitet.
Dieses geschieht mit Hilfe des in der Zeichnung ganz unten dargestellten Rohres,
in dem die Luftströmungsrichtung durch Pfeile angedeutet ist. Die Luft strömt, wie
die Pfeile erkennen lassen, nach Durchtritt durch den Boden der ganzen Anordnung
durch ein Luftfilter i hindurch, um sich in einem dahinter liegenden Beruhigungsraum
k zu sammeln und durch das axiale Rohr nach oben weiterzuströmen. Am oberen Ende
dieses Rohres befindet sich innerhalb des Tauchrohres b die Ausströmungsöffnung,
derer Querschnitt durch eine Stellschraube n wahlweise eingestellt werden kann.
Zum Zusammenhalten der zusammengebauten Teile dient eine auf das obere Ende des
Luftrohres aufgeschraubte Mutter m, die mit einem Handrad versehen ist, so daß sie
jederzeit, beispielsweise zum Auseinandernehmen zwecks Reinigung der Filter, leicht
gelöst, abgehoben und nachher wieder aufgeschraubt werden kann. Am unteren Ende
des Luftrohres wird die Zugkraft dieser Mutter durch eine zweite Mutter, die sich
gegen den Boden des Behälters stützt, aufgenommen.
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Durch die Zuführung der Luft steht der Innenraum des Tauchrohres b
unter leichtem Überdruck, so daß innerhalb des Tauchrohres der Ölspiegel sich senkt,
bis die untere Eintrittsöffnung des Förderrohres c freigegeben wird. Alsdann tritt
Luft von unten in das Förderrohr c über und vermischt sich mit dem 01, so
daß ein spezifisch leichteres Gemisch entsteht, das nach oben steigt, und zwar über
den Ölspiegel des Vorratsbehälters a hinaus.
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Oberhalb des Vorratsbehälters a ist nun ein Absetzgefäß d angeordnet,
in das das geförderte 01
hineinfließt und sich beruhigt. Die Luftblasen scheiden
sich hierbei aus und können ins Freie entweichen, da dieses Absetzgefäß, wie die
Verschlußkappe erkennen läßt, mit der i#,ußenluft über Öffnungen in Verbindung steht,
so daß hier der normale atmosphärische Druck herrscht.
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In dem Absetzgefäß d ist auf der linken Seite durch eine Scheidewand
e ein Abflußraum abgeteilt. Diese Scheidewand e ist unterhalb des Ölspiegels mit
einer Durchflußöffnung versehen. Ein Belüftungsrohr r, das durch den Boden des Absetzgefäßes
e hindurchgeht, stellt eine Verbindung zwischen dem Luftraum oberhalb des Absetzgefäßes
d und demjenigen oberhalb des Vorratsbehälters a her, so daß auch in letzterem Atmosphärendruck
herrscht.
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Aus dem durch die Scheidewand e abgeteilten Abflußraum fließt das
geförderte 01 zu dem links von der Fördervorrichtung dargestellten Schauglas
weiter.
In diesem kann der Durchfluß des Öls frei beobachtet werden. Dieses Schauglas ist
mittels einer Zulaufleitung f mit dem auf der linken Seite der Zeichnung dargestellten
Lager verbunden. Die Höhe des Schauglases ist so gewählt, daß der in ihm sichtbareÖlstand
demjenigen des Lagers entspricht.
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Von dem Lager führt dann schließlich ein Rücklaufrohr g wieder zu
dem Vorratsbehälter. Durch dieses Rücklaufrohr g fließt eine gleichgroße Ölmenge,
wie sie dem Lager durch die Zulaufleitung f zugeführt wird, zum Vorratsbehälter
zurück. Das Rücklaufrohr g mündet in den unteren Teil des Vorratsbehälters a ein.
Über seiner Einmündung ist nun ein Ölfilter h angeordnet, so daß das öl in den oberhalb
dieses Filters h liegenden Hauptraum, aus dem das Förderrohr c gespeist wird, in
gereinigtem Zustand wieder eintritt.
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Wie die Beschreibung an Hand der Zeichnung erkennen läßt, erfolgt
der ganze Umlauf ausschließlich unter Ausnutzung des natürlichen Gefälles. Zur Förderung
des Öls auf die dazu erforderliche Höhe wird nur unter geringem Überdruck stehende
Luft benötigt. Solche Luft ist aber beispielsweise an Kesseln mit Luftvorwärmern
stets hinter dem Frischluftventilator vorhanden. Da die erforderlichen Luftmengen
außerdem sehr klein sind, spielt dieser geringfügige Aufwand keine Rolle. Wesentlich
ist jedenfalls, daß überhaupt keine mechanisch bewegten Teile vorhanden sind. Ebenso
werden auch keinerlei Absperr- oder Steuerorgane benötigt.-Der auf diese einfache
Weise erzielte ständige Ölumlauf verhindert unzulässige Erwärmungen und Verkrustungen,
so daß der Ölspiegel im Schauglas stets mit Sicherheit den richtigen ölstand im
Lager anzeigt.
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Für eine wirtschaftliche Arbeitsweise spielt die richtige Querschnittsbemessung
des Förderrohres c eine Rolle: Der Durchmesser dieses Rohres hängt von der Viskosität
des Öls ab, und zwar soll er so groß sein, daß die in dem Förderrohr c entstehenden
Luftblasen den ganzen Rohrquerschnitt einnehmen. In diesem Falle setzt sich jeweils
ein aus einer Luftblase bestehender Kolben unter einen ölkolben. Wenn der Querschnitt
richtig bemessen ist, so daB sich solche Luftkolben ausbilden können, wird zur Förderung
einer bestimmten Ölmenge nur sehr wenig Luft benötigt. Auch ergibt sich dann der
Vorteil, daß die Luft nur mit einer kleinen Ölfläche in Berührung kommt und das
01 infolgedessen nur unbedeutende Luftmengen aufnimmt. Wenn man dagegen den
Durchmesser des Förderrohres c zu groß wählt, so sind die Luftblasen im Verhältnis
zum Querschnitt zu klein, so daß sie diesen nicht mehr ganz ausfüllen. Dadurch vergrößert
sich die zu berührende Oberfläche, während gleichzeitig auch der Luftbedarf sehr
stark ansteigt. Für Schmieröl der gebräuchlichen Beschaffenheit ergeben sich unter
Berücksichtigung dieser Überlegungen für das Förderrohr Durchmesser, die zwischen
8 und 30 mm liegen.
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Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß das Öl bei seinem Umlauf ständig
gereinigt wird. Der Ölraum in dem oberen Absetzgefäß d dient zum Auffüllen des Öls
sowie auch zum Nachfüllen des verbrauchten Lageröls. Der fortlaufende Betrieb braucht
hierbei nicht unterbrochen zu werden. Somit bewirkt die Vorrichtung gemäß vorliegender
Erfindung zugleich die Ölförderung, die Ölfilterung und die Luftfilterung. Gleichzeitig
ermöglicht sie eine dauernde und zuverlässige Kontrolle des Ölstandes sowie das
Nachfüllen des verbrauchten Öls ohne Betriebsunterbrechung, und, schließlich dient
sie auch als Olvorratsbehälter.
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Es können von dieser Vorrichtung auch mehrere Verbrauchsstellen versorgt
werden. Beispielsweise bei rotierenden Luftvorwärmern mit waagerechter Welle, bei
denen also die beiden Hauptlager in gleicher Höhe angeordnet sind, können diese
beiden Lager von der gleichen Vorrichtung gespeist werden, wobei also jedes Lager
mittels einer besonderen Zulauf leitung f über ein eigenes Schauglas angeschlossen
ist. Hierbei ergibt sich der Vorteil, daß bei Ölverlust in einem der Lager außer
dem Inhalt des Vorratsbehälters a auch noch der Vorrat des anderen Lagers als Reserve
zugeschaltet ist.