DE102014006004A1 - Lubricant circuit, lubricant removal process, lubricant conveyor and lubricant removal pump - Google Patents
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Abstract
Um einen Schmiermittelkreislauf insbesondere an einer Exzenterschmiedepresse bereitzustellen, der baulich einfach und entsprechend kostengünstig umzusetzen ist, schlägt die Erfindung einen Schmiermittelkreislauf zum Schmieren einer mit Schmiermittel geschmierten Baugruppe mit einem Schmiermittelzulauf vor, in welchem Schmiermittel in Form eines Schmiermittelstroms zu der Baugruppe gefördert wird, mit einem der Baugruppe nachgeschalteten Schmiermittelsumpf, in welchem sich das Schmiermittel nach dem Schmieren der Baugruppe sammelt, und mit einem Schmiermittelablauf, in welchem Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf abgefördert wird, wobei in dem Schmiermittelablauf eine Schmiermittelabförderungspumpe angeordnet ist, die unter Nutzung von Leistung aus dem Schmiermittelstrom des Schmiermittelzulaufs angetrieben ist.In order to provide a lubricant circuit, in particular on an eccentric forging press, which is structurally simple and correspondingly inexpensive to implement, the invention proposes a lubricant circuit for lubricating a lubricant-lubricated assembly with a lubricant inlet, in which lubricant is conveyed in the form of a lubricant flow to the assembly, with a the assembly downstream lubricant sump, in which the lubricant collects after lubricating the assembly, and with a lubricant outlet, in which lubricant is discharged from the lubricant sump, wherein in the lubricant outlet, a lubricant discharge pump is arranged, which utilizes power from the lubricant flow of the lubricant inlet is driven.
Description
Die Erfindung betrifft einerseits einen Schmiermittelkreislauf zum Schmieren einer mit Schmiermittel geschmierten Baugruppe mit einem Schmiermittelzulauf, in welchem Schmiermittel in Form eines Schmiermittelstroms zu der Baugruppe gefördert wird, mit einem der Baugruppe nachgeschalteten Schmiermittelsumpf, in welchem sich das Schmiermittel nach dem Schmieren der Baugruppe sammelt, und mit einem Schmiermittelablauf, in welchem Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf abgefördert wird. Die Erfindung betrifft andererseits ein Verfahren zum Abfördern von Schmiermittel aus einem Schmiermittelsumpf einer durch einen Schmiermittelstrom mit Schmiermittel versorgten Baugruppe. Die Erfindung betrifft auch einen Schmiermittelförderer. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Schmiermittelabförderungspumpe.The invention relates on the one hand to a lubricant circuit for lubricating a lubricant-lubricated assembly with a lubricant inlet, in which lubricant in the form of a lubricant flow is conveyed to the assembly, with a downstream of the assembly lubricant sump, in which the lubricant collects after lubricating the assembly, and with a lubricant outlet, in which lubricant is removed from the lubricant sump. On the other hand, the invention relates to a method for removing lubricant from a lubricant sump of an assembly supplied with lubricant by a lubricant flow. The invention also relates to a lubricant conveyor. The invention also relates to a lubricant removal pump.
Gattungsgemäße Schmiermittelkreisläufe sind beispielsweise an Umformvorrichtungen zum Umformen von Werkstücken, wie insbesondere Exzenterschmiedepressen oder dergleichen, vorgesehen, um zu schmierende Baugruppen, wie beispielsweise Lagerstellen oder dergleichen, immer mit einer ausreichenden Menge an Schmiermittel versorgen zu können. Dabei ist jedoch nicht nur zu beachten, dass das Schmiermittel in ausreichender Menge bis an die zu schmierenden Baugruppen heran gefördert und anschließend weiter stromab in einem Schmiermittelsumpf sicher aufgefangen wird. Vielmehr muss ebenfalls darauf geachtet werden, eine entsprechende Menge an Schmiermittel wieder von dort abzufördern, um einen kritischen Überschuss an Schmiermittel in dem Schmiermittelsumpf zu vermeiden. Nun existieren im Stand der Technik an Schmiermittelkreisläufen von gattungsgemäßen Umformvorrichtungen, wie beispielsweise eben diesen Exzenterschmiedepressen, zwei Rückführlösungsansätze als Schmiermittelabförderverfahren, nämlich erstens eine passive Rückführung des Schmiermittels unter dem Einfluss der Schwerkraft über eine druckfreie Rückführleitung in einem Schmiermittelablauf und zweitens ein aktives Absaugen des Schmiermittels mithilfe einer Schmiermittelabförderungspumpe im Schmiermittelablauf. Dementsprechend sind auch Schmiermittelförderer bekannt.Generic lubricant circuits, for example, to forming devices for forming workpieces, in particular Exzenterschmiedepressen or the like provided to be lubricated assemblies, such as bearings or the like, always with a sufficient amount of lubricant to be able to supply. However, not only should it be noted that the lubricant is conveyed in sufficient quantity up to the assemblies to be lubricated and then collected further downstream in a lubricant sump. Rather, care must also be taken to remove an appropriate amount of lubricant from there again in order to avoid a critical excess of lubricant in the lubricant sump. Now exist in the art of lubricant circuits of generic forming devices, such as just this Exzenterschmiedepressen, two Rückführlösungsansätze as Schmiermittelabförderverfahren, namely first, a passive feedback of the lubricant under the influence of gravity via a pressure-free return line in a lubricant outlet and secondly an active suction of the lubricant using a lubricant discharge pump in the lubricant outlet. Accordingly, lubricant conveyors are known.
Hinsichtlich der passiven Rückführung des Schmiermittels sind zur dessen Rückführung im Schmiermittelkreislauf Rückführleitungen mit sehr großen belüfteten Querschnitten erforderlich. Diese großvolumigen Rückführleitungen sind jedoch häufig baulich nur schwer in Arbeitsmaschinen zu integrieren. Es ist bei diesem ersten Lösungsansatz ferner oftmals erforderlich, dass die Rückführleitungen mit einem im Wesentlichen konstanten Gefälle, also ohne Steigungen oder Siphonanordnungen, verlegt werden. Dies ist insbesondere bei Versätzen oder Sprüngen von bewegten Bauteilen, wie etwa Stößeln, drehenden Lagergehäusen oder ähnlichem, auf statische Bauteile nicht oder nur unter großem Aufwand möglich. Als nachteilig erweisen sich auch die recht hohen Materialkosten sowie der hohe Konstruktions- und/oder Montageaufwand für derartige belüftete, großvolumige und mit Gefälle verlegte Rückführleitungen.Regarding the passive feedback of the lubricant return lines with very large ventilated cross sections are required for its return in the lubricant circuit. However, these large-volume return lines are often structurally difficult to integrate in work machines. It is also often necessary in this first approach that the return lines with a substantially constant gradient, ie without gradients or Siphonanordnungen laid. This is especially at offsets or jumps of moving components, such as rams, rotating bearing housings or the like, on static components or only with great effort possible. The disadvantage also proves the rather high material costs and the high construction and / or assembly costs for such ventilated, large-volume and sloping return lines.
Hinsichtlich des aktiven Absaugens des Schmiermittels erweist sich oftmals ein Messen des Schmiermittelpegels als problematisch, da ein aussagekräftiges Messen in betroffenen Schmiermittelsümpfen nicht oder nur mit großem Aufwand möglich ist. Eine Regelung der entsprechenden Schmiermittelabförderungspumpe, welche auf dem Schmiermittelpegel basiert, scheidet in einem derartigen Anwendungsfall aus. Dieser Umstand erfordert entweder eine volumetrisch fördernde Schmiermittelabförderungspumpe, welche auf die Zuführmengen des tatsächlich zugeführten Schmiermittels abgestimmt ist. Diese Methode erweist sich jedoch oftmals bei schwankenden Zuführmengen als problematisch. Oder es ist eine Schmiermittelabförderungspumpe erforderlich, welche konstant mehr Schmiermittel abfördert, als maximal hinzugefördert wird. Die Probleme bei dieser Methode sind jedoch ein teilweise hoher Luftanteil im Schmiermittelstrom und ferner ein erhöhter Energieverbrauch. Insbesondere Letzteres stellt aufgrund der großen Fördermengen einen nicht zu unterschätzenden Nachteil dar. Im Allgemeinen wohnen den bisher realisierten Lösungen zum Absaugen des Schmiermittels die Nachteile inne, dass sie in der Regel sehr konstruktions-, montage-, inbetriebnahmezeit- und/oder energieintensiv und damit insgesamt sehr kostenintensiv und dementsprechend teuer sind.With regard to the active suction of the lubricant often proves a measurement of the lubricant level as problematic, since a meaningful measurement in affected lubricant sumps is not possible or only with great effort. A regulation of the corresponding lubricant removal pump, which is based on the lubricant level, is eliminated in such an application. This circumstance requires either a volumetrically-promoting lubricant discharge pump, which is tuned to the supply quantities of the actually supplied lubricant. However, this method often proves problematic with fluctuating feed rates. Or a lubricant removal pump is required, which constantly delivers more lubricant than is maximally conveyed. However, the problems with this method are a partial high proportion of air in the lubricant flow and also an increased energy consumption. In particular, the latter is due to the large flow rates a not to be underestimated disadvantage. In general, the previously realized solutions for suctioning the lubricant inherit the disadvantages that they usually very design, assembly, commissioning time and / or energy-intensive and thus a total very expensive and therefore expensive.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, einen gattungsgemäßen Schmiermittelkreislauf, ein gattungsgemäßes Schmiermittelabförderverfahren, einen gattungsgemäßen Schmiermittelförderer bzw. eine gattungsgemäße Schmiermittelabförderungspumpe bereitzustellen, die baulich einfach und entsprechend kostengünstig umzusetzen sind.It is an object of the present invention to provide a generic lubricant circuit, a generic Schmiermittelabförderverfahren, a generic lubricant conveyor or a generic Schmiermittelabförderungspumpe that are structurally simple and correspondingly inexpensive to implement.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Schmiermittelkreislauf, ein Schmiermittelabförderverfahren, einen Schmiermittelförderer und eine Schmiermittelabförderungspumpe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere, gegebenenfalls auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.The object of the invention is achieved by a lubricant circuit, a Schmiermittelabförderverfahren, a lubricant conveyor and a lubricant discharge pump having the features of the independent claims. Further, where appropriate, independently thereof, advantageous embodiments can be found in the subclaims and the following description.
Alle bisher eingesetzten Lösungen hinsichtlich des aktiven Absaugens des Schmiermittels benötigen zusätzliche Antriebsenergie. Die Erfindung geht hierbei von der gemeinsamen Grunderkenntnis aus, dass Leistung, die zum Zufördern eines Schmiermittels an zu schmierende Baugruppen oder dergleichen zur Verfügung gestellt wird, auch zum Abfördern des Schmiermittels von diesen Baugruppen zumindest teilweise wieder genutzt werden kann. Dieses kann beim Einbringen der Leistung in das System, indem die Leistung vor dem Einbringen in den Kreislauf entsprechend aufgeteilt wird, oder durch einen Entzug von Leistung aus dem Kreislauf geschehen. Auch kann dieses baulich einfach durch Nutzung einer gemeinsamen Welle von hydraulisch-mechanischen bzw. mechanisch-hydraulischen Wandlern geschehen.All previously used solutions with regard to the active suction of the lubricant require additional drive energy. The invention is based on the common basic knowledge that performance, the Zufördern a Lubricant is provided to be lubricated assemblies or the like, can also be used at least partially for discharging the lubricant from these assemblies again. This can be done by injecting power into the system by appropriately dividing the power before it is introduced into the circuit, or by removing power from the circuit. Also, this can be done structurally simple by using a common shaft of hydraulic-mechanical or mechanical-hydraulic transducers.
Konstruktiv kann sich ein Schmiermittelkreislauf zum Schmieren einer mit Schmiermittel geschmierten Baugruppe mit einem Schmiermittelzulauf, in welchem Schmiermittel in Form eines Schmiermittelstroms zu der Baugruppe gefördert wird, mit einem der Baugruppe nachgeschalteten Schmiermittelsumpf, in welchem sich das Schmiermittel nach dem Schmieren der Baugruppe sammelt, und mit einem Schmiermittelablauf, in welchem Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf abgefördert wird, dadurch auszeichnen, dass in dem Schmiermittelablauf eine Schmiermittelabförderungspumpe angeordnet ist, die unter Nutzung von Leistung aus dem Schmiermittelstrom des Schmiermittelzulaufs angetrieben ist, was baulich einfach und entsprechend kostengünstig umzusetzen ist.Constructively, a lubricating circuit for lubricating a lubricated assembly with a lubricant inlet in which lubricant is supplied to the assembly in the form of a lubricant flow, with an assembly downstream lubricant sump in which the lubricant collects after lubricating the assembly, and with a lubricant outlet, in which lubricant is discharged from the lubricant sump, characterized in that in the lubricant outlet a lubricant discharge pump is arranged, which is driven by using power from the lubricant flow of the lubricant inlet, which is structurally simple and correspondingly inexpensive to implement.
Ein diesbezügliches Verfahren zum Abfördern von Schmiermittel aus einem Schmiermittelsumpf einer durch einen Schmiermittelstrom mit Schmiermittel versorgten Baugruppe kann sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass die Leistung des Schmiermittelstroms zum Abfördern des Öls aus dem Schmiermittelsumpf genutzt wird, was ebenso baulich einfach und entsprechend kostengünstig umzusetzen ist.A relevant method for removing lubricant from a lubricant sump of a lubricant supplied by a lubricant flow assembly can be characterized in particular by the fact that the power of the lubricant flow is used to carry away the oil from the lubricant sump, which is also structurally simple and correspondingly inexpensive to implement.
Der vorliegende Schmiermittelkreislauf kann durch vielfältige Komponenten formuliert sein, wie beispielsweise Rohrleitungsleitungselemente für einen Schmiermittelzulauf oder -ablauf, Hydromotoren, Pumpen, wie insbesondere die Schmiermittelzuförderungspumpe, welche als volumetrische Pumpe, wie etwa als eine Zahnradpumpe, ausgelegt sein kann, Ventile, Düsen, Filter, zu schmierende Baugruppen oder dergleichen.The present lubricant circuit may be formulated by a variety of components, such as piping elements for a lubricant inlet or outlet, hydraulic motors, pumps, such as, in particular, the lubricant delivery pump, which may be designed as a volumetric pump, such as a gear pump, valves, nozzles, filters, to be lubricated assemblies or the like.
Bei der zu schmierenden Baugruppe kann es sich um vielfältige Komponenten handeln, beispielsweise um Lager, wie insbesondere um ein Druckstangenlager mit zwei Schmieranschlüssen und mit einem gemeinsamen nachgeschalteten Schmiermittelsumpf oder dergleichen.The assembly to be lubricated may be a variety of components, such as bearings, such as in particular a push rod bearing with two lubrication ports and a common downstream lubricant sump or the like.
Beispielsweise umfasst eine einen Hydromotor und/oder eine Pumpe umfassende Rückführeinheit bzw. eine Baueinheit aus Pumpe bzw. Pumpen und/oder Hydromotor bzw. Hydromotoren einen Zahnradmengenteiler, mittels welchem eine Aufteilung des Schmiermittelstroms auf mehrere Schmiertaschen in Lagern möglich ist. Dies spart unter anderem zusätzliche, bisher erforderliche Mengenverteiler ein.For example, a recirculation unit comprising a hydraulic motor and / or a pump or a unit comprising a pump or pumps and / or a hydraulic motor or hydraulic motors comprises a gearbox divider by means of which a distribution of the lubricant flow to a plurality of lubrication pockets in bearings is possible. Among other things, this saves additional, previously required quantity distributors.
Als Schmiermittel können vorliegend etwa Schmiermittel mit einer hinreichenden Fließfähigkeit bzw. Viskosität, beispielsweise unterschiedlichste Öle, zum Einsatz kommen. Insofern werden die Begrifflichkeiten Schmiermittel und Öl vorliegend auch synonym verwendet.Lubricants used in the present case may be, for example, lubricants having a sufficient flowability or viscosity, for example a wide variety of oils. In this respect, the terms lubricant and oil are also used synonymously in the present case.
Jedenfalls kann mit den hier vorgeschlagenen Lösungen das sich in dem Schmiermittelsumpf befindliche Schmiermittel im Wesentlichen mithilfe von kinetischer Energie des Schmiermittelstroms des zuströmenden Schmiermittels wieder aus dem Schmiermittelsumpf abgefördert werden.In any case, with the solutions proposed here, the lubricant located in the lubricant sump can be removed again from the lubricant sump essentially by means of kinetic energy of the lubricant flow of the incoming lubricant.
Ist die Schmiermittelabförderungspumpe mit einer Antriebsleistung angetrieben, die proportional zur Leistung des in dem Schmiermittelzulauf befindlichen Öls ist, kann der Energieverbrauch signifikant gesenkt werden. Insofern sieht eine entsprechende Verfahrensvariante vor, dass zum Abfördern eine Antriebsleistung genutzt wird, die proportional zur Leistung des zu der Baugruppe zugeförderten Öls ist, da hierdurch der Energieverbrauch zum Aufrechterhalten des Schmiermittelkreislaufs erheblich gesenkt werden kann. Andererseits ist ein strenger proportionaler Zusammenhang nicht zwingend notwendig, so dass auch ein funktionaler, monoton steigender Zusammenhang ausreicht, solange dieser Zusammenhang entsprechenden Randbedingungen, wie beispielsweise der Vermeidung eines Überlaufs im Schmiermittelsumpf oder der Minimierung von Luftanteilen im Schmiermittelablauf, ausriechend Rechnung trägt.If the lubricant discharge pump is driven with a drive power that is proportional to the power of the oil in the lubricant supply, the energy consumption can be significantly reduced. In this respect, a corresponding variant of the method provides that a drive power is used for conveying, which is proportional to the power of the zugeförderten to the module oil, as a result, the energy consumption for maintaining the lubricant circuit can be significantly reduced. On the other hand, a strict proportional relationship is not absolutely necessary, so that a functional, monotonically increasing relationship sufficient, as long as this context appropriate conditions such as the avoidance of an overflow in the lubricant sump or the minimization of airborne parts in the lubricant flow, exhilarating bill.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass in dem Schmiermittelzulauf ein Hydromotor angeordnet ist, der die Schmiermittelabförderungspumpe antreibt. Mittels des Hydromotors kann von der dem Schmiermittelstrom innewohnende kinetischen Energie ein Teil wieder zurückgewonnen und zum Antreiben der Schmiermittelabförderungspumpe verwendet werden. Hieraus folgt auch unmittelbar, dass Leistung aus dem Schmiermittelstrom des Schmiermittelzulaufs zum Antrieb der Schmiermittelabförderungspumpe genutzt wird.A preferred embodiment provides that in the lubricant inlet, a hydraulic motor is arranged, which drives the lubricant discharge pump. By means of the hydraulic motor, part of the kinetic energy inherent in the lubricant flow can be recovered and used to drive the lubricant discharge pump. It also follows directly that power from the lubricant flow of the lubricant inlet is used to drive the lubricant removal pump.
Deshalb ist es weiter vorteilhaft, wenn die kinetische Energie des zugeförderten Öls zum Abfördern genutzt wird. Zudem kann hierdurch der bauliche Aufwand des Schmiermittelkreislaufs reduziert werden, da beispielsweise auf eine elektrisch betriebene Antriebseinheit zum Antreiben der Schmiermittelabförderungspumpe verzichtet werden kann.Therefore, it is also advantageous if the kinetic energy of the conveyed oil is used for discharge. In addition, as a result, the structural complexity of the lubricant circuit can be reduced because, for example, can be dispensed with an electrically operated drive unit for driving the lubricant discharge pump.
Dem in Richtung des Schmiermittelsumpfs zuströmenden Schmiermittel kann zumindest ein Teil an der ihm innewohnenden kinetischen Energie zum Zwecke des Antreibens der Schmiermittelabförderungspumpe entzogen werden, wenn dem zugeförderten Öl über eine Schmiermittelzuförderungspumpe Leistung zugeführt wird. Ferner kann hierdurch die Energiebilanz bezüglich abströmenden Schmiermittels und zuströmenden Schmiermittel auf einfache Weise sichergestellt werden, sodass insbesondere dem Schmiermittelsumpf zumindest nicht mehr Schmiermittel zugefördert als von ihm abgefördert wird. The lubricant flowing in the direction of the lubricant sump may be deprived of at least some of its inherent kinetic energy for the purpose of driving the lubricant discharge pump when power is supplied to the oil to be supplied through a lubricant supply pump. Furthermore, the energy balance with respect to outflowing lubricant and incoming lubricant can thereby be ensured in a simple manner, so that in particular no more lubricant is supplied to the lubricant sump than is conveyed away from it.
Wird die Leistung über einen Durchflussmesser dem zugeförderten Öl entzogen und zum Abfördern genutzt, kann gleichzeitig ein diesbezüglicher Durchfluss gemessen werden, sodass ein zusätzlicher konstruktiver und verfahrenstechnischer Auswand hierfür vermeidbar ist. Gegebenenfalls wird hierzu die Drehzahl des Hydromotors und/oder der Schmiermittelabförderungspumpe erfasst. Hierdurch kann auf bisher zusätzlich verbaute Durchflusskontrolleinrichtungen verzichtet werden.If the power is extracted via a flow meter to the supplied oil and used for discharge, at the same time a flow in this regard can be measured, so that an additional constructive and procedural effort for this is avoidable. Optionally, the speed of the hydraulic motor and / or the lubricant removal pump is detected for this purpose. As a result, previously built-in flow control devices can be dispensed with.
Eine baulich einfache und entsprechend kostengünstige Umsetzung kann auch durch eine Schmiermittelabförderungspumpe erfolgen, welche einen Hydromotor als Antrieb umfasst. Durch einen entsprechend ausgestalteten und in den Schmiermittelkreislauf integrierten Hydromotor kann die derart ausgestaltete Schmiermittelabförderungspumpe bei geeigneter Ausgestaltung energetisch besonders effektiv betrieben werden.A structurally simple and correspondingly cost-effective implementation can also be done by a lubricant discharge pump, which includes a hydraulic motor as a drive. By appropriately designed and integrated in the lubricant circuit hydraulic motor, the thus configured lubricant discharge pump can be operated energetically particularly effective in a suitable embodiment.
Es kann insoweit vorteilhaft sein, wenn die Schmiermittelabförderungspumpe einen Antriebsmechanismus umfasst, der mechanisch mit dem Hydromotor wirkverbunden ist, da hierdurch ein besonders einfacher Leistungsübertrag realisiert werden kann. Dieser Antriebsmechanismus kann unterschiedlich gestaltet sein. Beispielsweise umfasst er einen Antriebsstrang, in welchem ein Getriebe oder Kupplungen eingebunden sind, um den Hydromotor und die Schmiermittelabförderungspumpe beliebig miteinander in Wirkverbindung bringen zu können.It may be advantageous to the extent that the lubricant removal pump comprises a drive mechanism which is mechanically operatively connected to the hydraulic motor, since in this way a particularly simple power transfer can be realized. This drive mechanism can be designed differently. For example, it includes a drive train in which a transmission or clutches are integrated in order to be able to bring the hydraulic motor and the lubricant discharge pump into operative connection with one another at will.
Hinsichtlich einer baulich weiter einfach und kompakt bauenden Ausführungsvariante ist es vorteilhaft, wenn die Schmiermittelabförderungspumpe wenigstens einen abfördernden Pumpenrotor umfasst, dessen Antriebswelle mechanisch mit dem Hydromotor wirkverbunden ist. Eine diesbezüglich einfache Wirkverbindung kann etwa über ein entsprechend ausgestaltetes Getriebe bzw. schaltbares Übersetzungsgetriebe realisiert sein, mithilfe dessen auch ein Fördervolumen der Schmiermittelabförderungspumpe manipuliert werden kann.With regard to a structurally simple and compact design variant, it is advantageous if the lubricant removal pump comprises at least one pumping rotor abfördernden whose drive shaft is mechanically operatively connected to the hydraulic motor. A simple operative connection in this regard can be realized, for example, via a correspondingly configured gear or shiftable transmission gear, by means of which a delivery volume of the lubricant removal pump can also be manipulated.
Sind die Antriebswelle und eine Abtriebswelle des Hydromotors als gemeinsame, also als zusammengesetzte oder einstückige, Welle ausgebildet, kann eine einfach bauende Wirkverbindung zwischen dem Hydromotor und der Schmiermittelabförderungspumpe realisiert werden.Are the drive shaft and an output shaft of the hydraulic motor designed as a common, ie as a composite or one-piece, shaft, a simple-built operative connection between the hydraulic motor and the lubricant discharge pump can be realized.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Hydromotor zur Durchflussmessung genutzt wird. Hierdurch kann eine Doppelnutzung von kinetischer Energie des dem Schmiermittelsumpf zuströmenden Schmiermittels bzw. des Hydromotors erzielt werden, nämlich einerseits den Antrieb der Schmiermittelabförderungspumpe und anderseits die Messung der Durchflussmenge des den Schmiermittelzulauf durchströmenden Öls.Furthermore, it is advantageous if the hydraulic motor is used for flow measurement. In this way, a double use of kinetic energy of the lubricant sump incoming lubricant or the hydraulic motor can be achieved, namely, on the one hand the drive of the Schmiermittelabförderungspumpe and on the other hand, the measurement of the flow rate of the lubricant inlet flowing oil.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Hydromotor und/oder die Schmiermittelabförderungspumpe ein Verdränger sind. Der Vorteil des Verdrängers liegt darin, dass beim Fördern des Öls sogleich die Durchflussmenge zuverlässig gemessen werden kann, sofern der Verdränger entsprechend ausgestaltet ist.A further advantageous embodiment provides that the hydraulic motor and / or the lubricant removal pump are a displacer. The advantage of the displacer is that when conveying the oil, the flow rate can be measured reliably, provided that the displacer is designed accordingly.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante sieht kumulativ bzw. alternativ hierzu vor, dass der Hydromotor und/oder die Schmiermittelabförderungspumpe einen Impulsgeber, der mit einer durch das Schmiermittel angetriebenen rotierenden Baugruppe des Hydromotors wechselwirkt, umfassen. Der vorgeschlagene Impulsgeber zeichnet sich insbesondere durch seine einfache bauliche Integration an die rotierende Baugruppe und durch seine betriebssichere Wirkungsweise aus. Mittels des Impulsgebers kann konstruktiv sehr gut eine Funktion einer Durchflusskontrolle realisiert werden. Beispielsweise durchläuft er als ein entsprechend ausgestalteter Initiator 1 × pro Umdrehung einen Zyklus aus „bedämpft” – „unbedämpft”. Als Nebeneffekt kann hierdurch nicht nur eine Durchflusskontrolle sondern auch eine Durchflussmessung erzielt werden.A further advantageous embodiment variant provides cumulatively or alternatively in that the hydraulic motor and / or the lubricant removal pump comprise a pulse generator which interacts with a rotating assembly of the hydraulic motor driven by the lubricant. The proposed pulse generator is characterized in particular by its simple structural integration of the rotating assembly and by its reliable operation. By means of the pulse generator can be structurally very well realized a function of a flow control. For example, as a suitably designed initiator, it goes through one cycle of "damped" - "undamped" 1 × per revolution. As a side effect not only a flow control but also a flow measurement can be achieved.
Dies kann vorteilhafterweise zum Beispiel dazu verwendet werden, um den aktuellen Durchfluss etwa durch die Lager oder dergleichen einer zu schmierenden Baugruppe zu messen und hierdurch beispielsweise einen zunehmenden Verschleiß dieser in dem Schmiermittelkreislauf vorhandenen Komponenten frühzeitig zu erkennen.This can advantageously be used, for example, to measure the current flow through, for example, the bearings or the like of a subassembly to be lubricated, and thereby detect, for example, an increasing wear of these components present in the lubricant circuit at an early stage.
Ferner kann ein ausreichendes Abfördern von Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf stets gewährleistet werden, wenn ein Schluckvolumen der Schmiermittelabförderungspumpe größer oder gleich dem Schluckvolumen des Hydromotors ist. Ein ausreichendes Abfördern von Schmiermittel kann insbesondere bereits betriebssicher erfolgen, wenn das Schluckvolumen der Schmiermittelabförderungspumpe größer als das 1,1-Fache des Schluckvolumens des Hydromotors ist. Bevorzugt beträgt das Schluckvolumen der Schmiermittelabförderungspumpe das 1,2-Fache des Schluckvolumens des Hydromotors, um sicherzustellen, dass sich in dem Schmiermittelsumpf zu allen Betriebsbedingungen kein Öl in einem kritischen Maß ansammelt. Vorzugsweise liegt das Schluckvolumen der Schmiermittelabförderungspumpe nicht über dem 1,5-Fachen des Schluckvolumens des Hydromotors, so dass die Menge an Luft, die ggf. mit zurückgefördert werden muss, in einem vertretbaren Rahmen liegt.Furthermore, sufficient removal of lubricant from the lubricant sump can always be ensured if a displacement of the lubricant removal pump is greater than or equal to the displacement of the hydraulic motor. A sufficient removal of lubricant can in particular already be reliable when the displacement of the lubricant removal pump is greater than 1.1 times the Swing volume of the hydraulic motor is. Preferably, the displacement of the lubricant removal pump is 1.2 times the displacement of the hydraulic motor to assure that no oil accumulates in the lubricant sump to a critical extent under all operating conditions. Preferably, the absorption volume of the lubricant removal pump is not more than 1.5 times the displacement of the hydraulic motor, so that the amount of air that may need to be conveyed back with, is within a reasonable range.
Darüber hinaus ist es zweckmäßig, wenn ein durch den Hydromotor laufender Schmiermittelvolumenstrom entsprechend etwaiger Gegebenheiten an der entsprechende Anlage geteilt wird. Hierdurch können mehrere stromab des Hydromotors liegende Bauteile, wie beispielsweise mehrere Lager einer zu schmierenden Bauteilgruppe, zuverlässig mit Öl versorgt werden. Die hierbei geteilten Schmiermittelvolumenteilströme können hinter der zu schmierenden Bauteilgruppe in dem Schmiermittelsumpf wieder zusammengeführt werden. Ebenso können eine entsprechende Teilung vor dem Hydromotor und ggf. auch mehrere Hydromotoren vorgesehen sein. Selbiges gilt auch für die Zahl der Schmiermittelabförderungspumpen.In addition, it is expedient if a running through the hydraulic motor lubricant flow is divided according to any circumstances at the corresponding facility. As a result, a plurality of components lying downstream of the hydraulic motor, such as, for example, a plurality of bearings of a component group to be lubricated, can be reliably supplied with oil. The divided lubricant volume partial flows can be brought together again behind the component group to be lubricated in the lubricant sump. Likewise, a corresponding division in front of the hydraulic motor and possibly also a plurality of hydraulic motors can be provided. The same applies to the number of lubricant removal pumps.
Während bevorzugt die in dem Schmiermittelablauf integrierte Schmiermittelabförderungspumpe durch einen in dem Schmiermittelzulauf integrierten Hydromotor antreibbar ist, kann ggf. auch ein Schmiermittelförderer mit einer Schmiermittelabförderungspumpe und einer Schmiermittelzuförderungspumpe vorgesehen sein, die miteinander mechanisch verbunden sind und einen gemeinsamen Antrieb aufweisen, was ebenso baulich einfach und entsprechend kostengünstig umzusetzen ist. Auch hierdurch kann bei geeigneter Ausgestaltung die Realisierung des vorliegenden Schmiermittelkreislaufs ebenfalls signifikant vereinfacht werden, da auf mehr als einen einzigen Antrieb für beide Schmiermittelförderungspumpen verzichtet werden kann.While preferably integrated in the lubricant flow lubricant discharge pump is driven by a built in the lubricant inlet hydraulic motor, may also be provided with a Schmiermittelabförderungspumpe and a Schmiermittelzuförderungspumpe a lubricant conveyor, which are mechanically connected to each other and have a common drive, which also structurally simple and accordingly is inexpensive to implement. As a result, with a suitable embodiment, the realization of the present lubricant circuit can likewise be significantly simplified, since more than a single drive can be dispensed with for both lubricant delivery pumps.
Speziell in diesem Zusammenhang ist es dementsprechend vorteilhaft, wenn in einem Schmiermittelkreislauf zum Schmieren einer mit Schmiermittel geschmierten Baugruppe mit einem Schmiermittelzulauf, in welchem Schmiermittel in Form eines Schmiermittelstroms zu der Baugruppe gefördert wird, mit einem der Baugruppe nachgeschalteten Schmiermittelsumpf, in welchem sich das Schmiermittel nach dem Schmieren der Baugruppe sammelt, und mit einem Schmiermittelablauf, in welchem Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf abgefördert wird, die Schmiermittelzuförderungspumpe in dem Schmiermittelzulauf des Schmiermittelkreislaufs und die Schmiermittelabförderungspumpe in dem Schmiermittelablauf des Schmiermittelkreislaufs angeordnet sind, was dementsprechend baulich einfach und entsprechend kostengünstig umzusetzen ist. Hierdurch können die dem Schmiermittelsumpf zugeförderten und die aus dem Schmiermittelsumpf abgeförderten Ölmengen konstruktiv und verfahrenstechnisch einfach aufeinander abgestimmt werden, vorausgesetzt die Schmiermittelzuförderungspumpe und die Schmiermittelabförderungspumpe besitzen ein zumindest annähernd gleiches Fördervolumen bzw. Schluckvolumen, oder in dem gemeinsamen Antrieb ist ein entsprechend ausgestaltetes Getriebe angeordnet, welches die beiden Schmiermittelförderungspumpen mit einer entsprechend ausgestalteten Übersetzung miteinander wirkverbindet.Especially in this context, it is accordingly advantageous if, in a lubricant circuit for lubricating a lubricant-lubricated assembly with a lubricant feed, in which lubricant in the form of a lubricant flow is conveyed to the assembly, with a downstream of the assembly lubricant sump in which the lubricant after collects the lubrication of the assembly, and with a lubricant outlet, in which lubricant is discharged from the lubricant sump, the lubricant supply pump in the lubricant inlet of the lubricant circuit and the lubricant discharge pump in the lubricant outlet of the lubricant circuit are arranged, which is accordingly structurally simple and correspondingly inexpensive to implement. As a result, the amount of lubricant supplied to the lubricant sump and the quantities of oil pumped out of the lubricant sump can be easily reconciled, provided that the lubricant feed pump and the lubricant discharge pump have at least approximately the same delivery volume or displacement, or a correspondingly configured transmission is arranged in the common drive the two lubricant delivery pumps with a correspondingly designed translation operatively connected.
Insbesondere mittels des Schmiermittelkreislaufes kann eine vorteilhafte Vorrichtung zum Rückführen von Ölen aus Schmiermittelsümpfen oder dergleichen konstruktiv einfach realisiert werden.In particular, by means of the lubricant circuit, an advantageous device for returning oils from lubricant sumps or the like can be realized structurally simple.
Weitere Vorteile sind eine betriebssichere Rückführung des Öls unabhängig von der hinzugeführten Ölmenge. Ferner kann vorteilhafterweise der Aufstellort des Ölaggregates vorliegend auch in einem Fundament liegen, wobei dieser bei Einsatz an allen entsprechenden Lagerstellen der zu schmierenden Bauteilgruppen flexibler gewählt werden kann, da weder auf Gefalle noch auf möglichst kurze Wege geachtet werden muss.Further advantages are a reliable return of the oil, regardless of the amount of oil added. Furthermore, advantageously, the location of the oil unit can also lie in a foundation, which can be chosen flexibly when used at all corresponding bearing points of the component groups to be lubricated, as must be respected neither to fall nor on the shortest possible paths.
Des Weiteren kann sich durch eine starre Kopplung und feste Schluckvolumina der verwendeten Hydromotoren bzw. Pumpen der Volumenstrom des zugeführten Öls in weitem Bereich ändern, ohne dass es hierdurch zu einem Überlaufen des Ölsumpfes kommt.Furthermore, the volume flow of the supplied oil can change over a wide range due to a rigid coupling and fixed absorption volumes of the hydraulic motors or pumps used, without resulting in overflowing of the oil sump.
Eine Realisierung einer Rückführungsfunktion kann ohne zusätzliche Energiezuführung und Regelungen auskommen, wodurch verkürzte Inbetriebnahme- und Elektromontagezeiten erzielt werden können.A realization of a feedback function can do without additional energy supply and regulations, whereby shortened commissioning and electrical installation times can be achieved.
Darüber hinaus können durch eine deutliche Vereinfachung einer Verrohrung des Schmiermittelkreislaufs allgemein verkürzte Montagezeiten erreicht werden. Beispielweise können vorliegend zudem einfach bauende Schneidringverschraubungen anstelle von Flanschverbindungen verwendet werden.In addition, by a significant simplification of a piping of the lubricant circuit generally shortened assembly times can be achieved. For example, in the present case also simple-built cutting ring fittings can be used instead of flange connections.
Wegen dem Wegfall des Erfordernisses von Rohrleitungsgefällen kann eine einfachere Rohrführung erreicht werden.Because of the elimination of the requirement of pipe slopes a simpler pipe routing can be achieved.
Mit den vorstehend erläuterten Ausgestaltungen kann unter Umständen insbesondere eine Rückführung von Ölen aus Schmiermittelsümpfen, welche schwer zugänglich sind und/oder tiefer liegen als der höchste Punkt von Rückführleitungen des Schmiermittelablaufs, erleichtert werden.With the embodiments described above, under certain circumstances, in particular a return of oils from lubricant sumps, which are difficult to access and / or lower than that highest point of return lines of the lubricant outlet, be facilitated.
Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.It is understood that the features of the solutions described above or in the claims can optionally also be combined in order to implement the advantages in a cumulative manner.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:Further advantages, objects and features of the present invention will be explained with reference to the following description of exemplary embodiments, which are shown in particular in the appended drawing. In the drawing show:
Der in der
Der Schmiermittelkreislauf
Der Schmiermittelkreislauf
Ferner umfasst der Schmiermittelkreislauf
Um einen Teil der dem Schmiermittelstrom
Hierbei sind die Schmiermittelabförderungspumpe
Somit ist diese Schmiermittelabförderungspumpe
Weitere ähnliche Ausführungsbeispiele sind in den
Der in der
Allerdings wird der Schmiermittelstrom
Der in der
Darüber hinaus bilden die in dem Schmiermittelablauf
Ferner ist der Schmiermittelabförderungspumpe
Bei dem alternativen, in der
Dementsprechend verfügt der Schmiermittelkreislauf
Die beiden Pumpenrotoren
Des Weiteren ist der Schmiermittelkreislauf
Bei dem in der
Somit bilden die Antriebswelle
Vorzugsweise weisen die Schmiermittelzuförderungspumpe
Die Schmiermittelzuförderungspumpe
Mit allen zuvor beispielhaft beschriebenen Schmiermittelkreisläufen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SchmiermittelkreislaufLubricant circuit
- 22
- Lagercamp
- 33
- Baugruppemodule
- 44
- Schmiermittellubricant
- 55
- Schmiermittelzulauflubricant inlet
- 66
- Schmiermittelablauflubricant flow
- 77
- SchmiermittelleitungssystemLubricant line system
- 88th
- Öltankoil tank
- 99
- Schmiermittelsumpflubricant sump
- 1010
- SchmiermittelzuförderungspumpeSchmiermittelzuförderungspumpe
- 1111
- Schmiermittelstromlubricant flow
- 1212
- SchmiermittelabförderungspumpeSchmiermittelabförderungspumpe
- 1313
- Hydromotorhydraulic motor
- 1414
- DurchflussmesserFlowmeter
- 1515
- Baueinheitunit
- 1616
- Antriebswelledrive shaft
- 1717
- Pumpenrotorpump rotor
- 1818
- Abtriebswelleoutput shaft
- 1919
- gemeinsame Wellecommon wave
- 101101
- SchmiermittelkreislaufLubricant circuit
- 102A102A
- erstes Lagerfirst camp
- 102B102B
- zweites Lagersecond camp
- 103103
- Baugruppemodule
- 104104
- Schmiermittellubricant
- 105105
- Schmiermittelzulauflubricant inlet
- 106106
- Schmiermittelablauflubricant flow
- 107107
- SchmiermittelleitungssystemLubricant line system
- 108108
- Öltankoil tank
- 109109
- Schmiermittelsumpflubricant sump
- 110110
- SchmiermittelzuförderungspumpeSchmiermittelzuförderungspumpe
- 111111
- Schmiermittelstromlubricant flow
- 112112
- SchmiermittelabförderungspumpeSchmiermittelabförderungspumpe
- 113113
- Hydromotorhydraulic motor
- 114114
- DurchflussmesserFlowmeter
- 115115
- Baueinheitunit
- 116116
- Antriebswelledrive shaft
- 117117
- Pumpenrotorpump rotor
- 118118
- Abtriebswelleoutput shaft
- 119119
- gemeinsame Wellecommon wave
- 120120
- erster Schmiermittelteilzulauffirst lubricant feed
- 121121
- zweiter Schmiermittelteilzulaufsecond lubricant feed
- 122122
- Strömungsteilerflow divider
- 201201
- SchmiermittelkreislaufLubricant circuit
- 202A202A
- erstes Lagerfirst camp
- 202B202B
- zweites Lagersecond camp
- 203203
- Baugruppemodule
- 204204
- Schmiermittellubricant
- 205205
- Schmiermittelzulauflubricant inlet
- 206206
- Schmiermittelablauflubricant flow
- 207207
- SchmiermittelleitungssystemLubricant line system
- 208208
- Öltankoil tank
- 209209
- Schmiermittelsumpflubricant sump
- 210210
- SchmiermittelzuförderungspumpeSchmiermittelzuförderungspumpe
- 211211
- Schmiermittelstromlubricant flow
- 212212
- SchmiermittelabförderungspumpeSchmiermittelabförderungspumpe
- 213A213A
- Hydromotorhydraulic motor
- 213B213B
- weiterer Hydromotoranother hydraulic motor
- 214A214A
- DurchflussmesserFlowmeter
- 214B214B
- weiterer Durchflussmesseradditional flow meter
- 215215
- Baueinheitunit
- 216216
- Antriebswelledrive shaft
- 217217
- Pumpenrotorpump rotor
- 218218
- Abtriebswelleoutput shaft
- 219219
- gemeinsame Wellecommon wave
- 220220
- erster Schmiermittelteilzulauffirst lubricant feed
- 221221
- zweiter Schmiermittelteilzulaufsecond lubricant feed
- 222222
- Strömungsteilerflow divider
- 225225
- Impulsgeberpulse
- 301301
- SchmiermittelkreislaufLubricant circuit
- 302A302A
- erstes Lagerfirst camp
- 302B302B
- zweites Lagersecond camp
- 303303
- Baugruppemodule
- 304304
- Schmiermittellubricant
- 305305
- Schmiermittelzulauflubricant inlet
- 306A306A
- Schmiermittelablauflubricant flow
- 306B306B
- weiterer Schmiermittelablauffurther lubricant drainage
- 307307
- SchmiermittelleitungssystemLubricant line system
- 308308
- Öltankoil tank
- 309A309A
- Schmiermittelsumpflubricant sump
- 309B309B
- weiterer Schmiermittelsumpfanother lubricant sump
- 310310
- SchmiermittelzuförderungspumpeSchmiermittelzuförderungspumpe
- 311311
- Schmiermittelstromlubricant flow
- 312A312A
- SchmiermittelabförderungspumpeSchmiermittelabförderungspumpe
- 312B312B
- weitere Schmiermittelabförderungspumpeadditional lubricant pump
- 313A313A
- Hydromotorhydraulic motor
- 313B313B
- weiterer Hydromotoranother hydraulic motor
- 314A314A
- DurchflussmesserFlowmeter
- 314B314B
- weiterer Durchflussmesseradditional flow meter
- 315315
- Baueinheitunit
- 316316
- Antriebswelledrive shaft
- 317A317A
- Pumpenrotorpump rotor
- 317B317B
- weiterer Pumpenrotorfurther pump rotor
- 318318
- Abtriebswelleoutput shaft
- 319319
- gemeinsame Wellecommon wave
- 320320
- erster Schmiermittelteilzulauffirst lubricant feed
- 321321
- zweiter Schmiermittelteilzulaufsecond lubricant feed
- 322322
- Strömungsteilerflow divider
- 401401
- SchmiermittelkreislaufLubricant circuit
- 402402
- Lagercamp
- 403403
- Baugruppemodule
- 404404
- Schmiermittellubricant
- 405405
- Schmiermittelzulauflubricant inlet
- 406406
- Schmiermittelablauflubricant flow
- 407407
- SchmiermittelleitungssystemLubricant line system
- 408408
- Öltankoil tank
- 409409
- Schmiermittelsumpflubricant sump
- 410410
- SchmiermittelzuförderungspumpeSchmiermittelzuförderungspumpe
- 411411
- Schmiermittelstromlubricant flow
- 412412
- SchmiermittelabförderungspumpeSchmiermittelabförderungspumpe
- 414414
- DurchflussmesserFlowmeter
- 415415
- Baueinheitunit
- 416416
- Antriebswelledrive shaft
- 417417
- Pumpenrotorpump rotor
- 426426
- Abtriebswelle der SchmiermittelzuförderungspumpeOutput shaft of the lubricant supply pump
- 427427
- gemeinsame Wellecommon wave
- MM
- Motorengine
Claims (18)
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DE102014006004B4 (en) | 2020-10-01 |
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