Umlaufschmierung mit Rohrdrosseln

In der Umlaufschmierung mit Rohrdrosseln erfolgt die Aufteilung der Pumpenfördermengen durch hydraulische Widerstände in Form von Drosselrohren.

Die Durchflußmengen zu den Schmierstellen sind von der Druckdifferenz ( Druckverlust) an den Drosseln und von der Viskosität stark abhängig.

Druckverlauf bei konstantem RohrquerschnittUm eine annähernd exakte Aufteilung an den Schmierstellen entsprechend der Auslegung zu gewährleisten, ist ein möglichst gleicher Druck vor den Drosselwiderständen erforderlich.

Dies wird mit zunehmender Ausdehnung der Anlage (Länge der Hauptleitung) immer schwieriger, da die Hauptleitung normalerweise mit einem konstanten Querschnitt durch die Maschine oder Anlage verlegt wird. Die Abb. 53 zeigt, wie der Druck in der Hauptleitung mit zunehmender Länger abnimmt.

Drosselanlagen sind sehr empfindlich bei Änderung des Druckes vor den Drosseln, den Rohrleitungsabmessungen und der Änderung der Schmierstellenanzahl. Jede Veränderung der Schmierstellenanzahl hat Auswirkungen hinsichtlich der Schmierstoffmenge für die übrigen Schmierstellen. Durch Hinzufügen von Schmierstellen kann es zu einer Unterversorgung der anderen Stellen komme, falls keine Neuberechnung durchgeführt wird.

Da der Druck in der Hauptleitung bei unterschiedlichen Schmierstofftemperaturen stark schwankend ist, ist z.B. eine Überwachung des Druckes sehr kritisch und kann zu ungewollten Störmeldungen führen.

Vor- und Nachteile von Drosselanlagen mit Drosselrohren.

Vorteile: Nachteile:
betriebssicher druckabhängig
schmutzunempfindlich viskositätsabhängig
wartungsarm Planung schwierig
kostengünstig Genauigkeit der Mengen gering

 

Aufbau einer symmetrischen Umlaufschmierung mit Rohrdrosseln

Symmetrische Anlagen mit Rohrdrosseln sind für eine gleichmäßige Aufteilung der Pumpenfördermengen gut geeignet, jedoch wird dieser Idealfall nur in wenigen Fällen realisiert. Geringe Abweichungen von der Symmetrie der Rohrabmessungen sind oft nicht zu vermeiden. Eine Berechnung der Druckverluste ist relativ einfach, sofern hinter den Abzweigungen Rohre gleicher Abmessungen ( Länge und Durchmesser ) eingesetzt werden.

Planung und Rechenbeispiel

Einsatzbedingungen festlegen:

Betriebstemperaturbereich: +10 bis +40⁰C
Ölsorte: ISO VG 68
Viskositätsbereich bei +40⁰C: 61,2 bis 74,8 mm²/s
Mittelpunktsviskosität bei + 40⁰C: 68 mm²C

Daraus gegeben sich folgende Betriebsviskositäten

bei + 10⁰C: 500 mm²/s
bei + 40⁰C:  68 mm²/s
Schmierstellenanzahl: 8
Menge der Schmierstellen: ∼310 cm³/min

Die Ermittlung der Rohrleitungswiderstände (Druckverluste) ergeben sich auf der angefügten Tabelle.

Druckverluste in einer berechneten Drosselanlage

Die Druckverluste werden in dem Leitungsstrang bestehend aus den Teilungssträngen L1, L2, L3 und L4 berechnet. Es wird davon ausgegangen, dass sich an jeder Verzweigung die zufließende Menge halbiert. Die Druckverluste werden für den Anfahrzustand und den Betriebszustand errechnet bzw. aus den Diagrammen entnommen. Die Ergebnisse sind in dieser Tabelle enthalten. Aus der Tabelle ergibt sich für den Anfahrzustand ein Druck an der Pumpe von 2,43 MPa. Das Druckbegrenzungsventil wird jedoch auf einen Öffungsdruck von 2 MPa eingestellt, da das Pumpenaggregat nur für einen max. Druck von 2 MPa ausgelegt ist. Im Anfahrzustand wird daher eine Teilmenge über das Druckbegrenzungsventil in den Behälter zurück fließen, bis sich das Öl soweit erwärmt hat, dass die Gesamtdruckverluste unter 2 MPa gesunken ist.
Im Betriebszustand bei 40⁰C wird sich ein Druck von 0,3 bis 0,4 MPA an der Pumpe einstellen. Im Anfahrzustand werden die Schmierstellen mit etwas weniger Öl versorgt, jedoch hat ein Öl mit einer höheren Viskosität eine bessere Tragfähigkeit als ein Öl mit einer niederen Viskosität, so dass durch die Mindermenge im Anfahrzustand keine nachteiligen Folgen zu erwarten sind.

Aufbau einer asymmetrischen Anlage mit Rohrdrosseln Aufbau einer Anlage, in der die gesamte Pumpenfördermenge über Drosselrohre aufgeteilt wird.
 Umlaufschmierung mit Ölwanne und Rohrdrosseln  Asymmetrische Umlaufschmierung mit Drosselrohren
 In dieser Anlage fördert die Pumpe über die Leitung (6) Öl in eine Ölwanne, die mit einem Überlauf (7) ausgerüstet ist. Durch den Überlauf wird in der Ölwanne ein konstanter Füllstand „h“ aufrechterhalten. Die zugeführte Ölmenge muss daher stets größer sein als die Mengen, die über die Drosselrohre l1 .. l5 zu den Schmierstellen fließen. Die unterschiedlichen Schmierstoffmengen für die Schmierstellen 1 bis 5 werden durch unterschiedliche Abmessungen (Rohr Ø und Rohrlänge) der Drosselrohre l1 .. l5 erzielt. Das Drosselrohr l6 dient zur Rückleitung der Teilmenge, die von den Schmierstellen nicht benötigt wird, zum Schmierstoffbehälter.