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Hydrostatische Schmierung

Eine schwimmende Mamorkugel kennt jeder und hat sie schon mehrfach gesehen, die Funktionsgrundlage der Hydrostatischen Schmierung.

Die Hydrostatische Schmierung gehört zum Bereich der Umlauf-Zentralschmieranlagen.
Ziel jeder Schmierung ist der Aufbau eines Schmierfilms zwischen den Reibpartnern, um Verschleiß zu vermeiden. Bei idealen Schmierungszuständen sind die Reibpartner durch einen Schmierfilm vollständig getrennt. Bei dieser hydrostatischen Schmierung wird der Druck zur Trennung der Reibpartner außerhalb der Kontaktzone der Reibpartner aufgebaut. Bereits im Stillstand erfolgt eine Trennung der Reibpartner.

Durchflußmenge Q durch eine Lagertasche in Abhängigkeit von Lagerbelastung bei der Hydrostatischen Schmierung

Zur Versorgung der hydrostatischen Lagerungen mit der erforderlichen Ölmenge und dem erforderlichen Druck werden unterschiedliche hydraulische Systeme eingesetzt, wie:

• mit Kapillardrosseln ( Drosselsystem)
• mit Membrandrosseln (lastabhängiges Drosselsystem)
System „eine Pumpe pro Tasche

In der Abb. Ist die strichpunktierte 45⁰-Linie die ideale Kennlinie, bei der die Durchflußmenge dem Taschendruck linear folgt.
Q ∼PT

Im Idealfall sollte sich die Durchflußmenge durch die Schmiertasche proportional mit der Lagerbelastung erhöhen, damit sich die Höhe des Schmierfilmes nicht ändert und eine unendlich hohe Lagersteifigkeit C erzielt wird. Keines der eingesetzten Systeme kann diese ideale Kennlinie erreichen.

Hier wird das „Pumpe pro Tasche“ näher betrachtet.

Für dieses System werden aus wirtschaftlichen Gründen Mehrkreispumpen eingesetzt. In der Abb. Ist der Aufbau von Schmiersystemen mit Mehrkreispumpen für hydrostatische Schmieranlagen dargestellt.
Die Vordruckpumpe (6) versorgt über das Rückschlagventil (2) und den Filter (4) die Mehrkreispumpe (7). Der Vordruck (Pv) wird über das Druckbegrenzungsventil (3) eingestellt. Die Mehrkreispumpen (7) versorgt die Schmiertaschen mit der erforderlichen Ölmenge. Die Taschendrücke PT1…PT4 ergeben sich aus der Lagerbelastung, den Taschengeometrien, der Ölviskosität und der Betriebstemperatur.

Schematischer Aufbau einer Hydrostatischen Schmierung mittels einer MehrkreispumpeDie Fördermenge der Vordruckpumpe (6) muss mindestens um 20% höher liegen als die Summe aller Mengen der Förderkreise der Mehrkreispumpe. Die Mehrkreispumpe dient als Verteilpumpe und im geringen Maße als Druckerhöhungspumpe.

Der Taschendruck PT sollte nicht mehr als 0,7 MPa über dem Speisedruck PV liegen. Kurzzeitig höhere Druckunterschiede zwischen den einzelnen Auslässen haben keinen nachteiligen Einfluss auf die Funktion und Lebensdauer der Mehrkreispumpen.

Das heißt: die Einstellung des Druckbegrenzungsventils (3) ist auf einen Öffnungsdruck einzustellen, der 0,5 MPa unter dem höchsten Taschendruck liegt. Durch eine entsprechende hydraulische und elektrische Regelung des Druckbegrenzungsventils kann der Vordruck dem Taschendruck PT angepasst werden.

Das System „eine Pumpe pro Tasche“ bietet folgende Vorteile:

• Größte Sicherheit gegen Überlastung, ohne dass sich die Gleitflächen berühren, da der Taschendruck bis zum höchsten Pumpendruck ansteigen kann, ohne die Pumpe zu überlasten. PT = PP
• Die Fördermenge je Tasche ist nahezu unabhängig von der Viskosität und vom Druck. Q = konstant
• Dieses System hat den besten Wirkungsgrad, da keine Pumpenleistung durch Drosseln im Wärme umgesetzt wird.