(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑オイルタンク（１０）、潤滑オイルタンク（１０）から潤滑すべき各部（４）にオイルを供給する吸引ダクト（１２）及び圧力パイプライン（３）、潤滑すべき各部から潤滑オイルタンクへオイルを戻すための戻しパイプライン（５）及びその延長部である戻しダクト（１１）、並びに潤滑オイルタンクから吸引ダクト（１２）を通してオイルを吸引するとともに吸引したオイルを圧力パイプラインに圧送して所望の潤滑状態を維持するための手段を含み、
潤滑オイルタンク（１０）は、中心軸線（Ｋ）を有する回転対称構造を有すると共に、前記戻しダクト（１１）がその回転対称構造の中心軸線（Ｋ）上に配置されて潤滑オイルタンク（１０）に収容されているオイルの表面よりも下方まで達しており、また潤滑オイルタンク（１０）は前記戻しダクト（１１）を包囲する分配部材（１３）を備えていて、戻しダクト（１１）を通るオイルの流れが該分配部材（１３）を通してオイルから不純物を分離する手段（１４）へ分配されるようになされており、また、オイルから不純物を分離する手段（１４）は互いに隔てられた関係で上下に重ねて配置された複数の隔壁（１４ａ）を含んでいる循環潤滑システムであって、
複数の前記隔壁（１４ａ）が、潤滑オイルタンク（１０）の上部に位置する空気空間（１５）に通じていて該空気空間に気泡を導く空気集収ダクト（１７）に取付けられるとともに、潤滑オイルタンク（１０）の底部（１６）に至る水集合ダクト（１８）に取付けられていて水滴を潤滑オイルタンクの底部へ導くようになっており、また、
前記圧力パイプライン（３）の吸引ダクト（１２）が潤滑オイルタンク（１０）の回転対称構造の中心軸線（Ｋ）上に配置されていることを特徴とする循環潤滑システム。
【請求項２】
請求項１に記載された循環潤滑システムであって、分配部材（１３）が円筒部材であることを特徴とする循環潤滑システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載された循環潤滑システムであって、分配部材（１３）がネット状構造部を有することを特徴とする循環潤滑システム。
【請求項４】
請求項２に記載された循環潤滑システムであって、吸引ダクト（１２）が不純物が分離されたオイルを吸引するようになっていることを特徴とする循環潤滑システム。
【発明の詳細な説明】
本発明は、潤滑オイルタンク、潤滑すべき各部にオイルを供給する圧力パイプライン、潤滑すべき各部からオイルタンクへオイルを戻すための戻しパイプライン、および圧力パイプラインにオイルを圧送して所望の潤滑状態を保持するための手段を含んで成る循環潤滑システムに関する。
循環潤滑システムは各種機械を潤滑するために、特に潤滑すべき各部を冷却するように潤滑剤が使用される場合に、今日広く一般に使用されている。循環潤滑の使用例は、抄紙機における乾燥シリンダの軸受の潤滑、またはガスタービンの潤滑である。いずれの例においても、軸受は外部から熱負荷を受けている。
潤滑すべき部分がかなり大きな動力損失を生じる場合にも、循環潤滑が使用される。このような適用例の一例はギヤボックスの潤滑である。
循環潤滑のさらに他の使用例は、潤滑すべき部分において潤滑剤が汚される場合であり、潤滑剤は浄化した後で再使用することができる。
循環潤滑システムは一般に、電気モーターで作動されるポンプを含んでいる。このポンプはオイルを移動させる。ポンプの吐出量は、一般に要求流量を１０〜２０％ほど超えるように選定され、バイパス圧力制御のために十分な作動余裕幅が残される。オイルは交換可能なフィルタを通過される。このフィルタはしばしば２群に分けて配置されて一方の群をバルブによって隔離できるようになされ、また組立体全体を停止させずにフィルタ交換ができるようになされる。電気または蒸気式の加熱装置がオイルをさらに加熱するためにしばしば使用される。オイルは水冷または空冷手段を有する熱交換器によって冷却される。この冷却力は、供給オイル用に備えられている温度調整器によって調整される。温度調整器の設定温度はしばしば典型的に約５５℃である。圧力制御はオイルタンクへ戻すバイパスバルブによってしばしば行われる。システムに応じて圧力制御装置の設定値は典型的に５〜２０バールの範囲で変化される。
オイルは一般に錆を生じない材料で作られた圧力基幹パイプ（pressure trunkpipes）によって潤滑を必要とする部分、例えば抄紙機の各種部分へ供給される。オイルは層流としてパイプ内を流れ、したがって圧力降下は小さい。この基幹パイプからオイルは複数の計量ボードへ分配され、その計量ボードから上昇パイプへ分流されて潤滑すべき多数の部分へ供給される。これらの部分からオイルは重力作用を利用して、戻しパイプを通って戻し側の集収パイプへ送られる。重力作用によってオイルは集収パイプを通って循環潤滑組立体のタンクへ送られる。戻し側のパイプはオイルで充満されることはない。パイプの傾斜はこの組立体のタンクへ向かって約２〜３％である。タンクに至る前にこの戻しオイルは粗いメッシュのフィルタを通される。タンクへ戻されたオイルはその後ポンプによって循環するように再び吸引される。タンク寸法は通常は、オイルの粘度に応じて或る時間にわたりオイルがタンク内に滞留できるような寸法とされる。
このシステムにおいて、潤滑オイルタンクは循環される前のオイルを調整するための幾つかの機能を有する。タンクの１つの機能は、オイルに含まれている気泡をオイル表面へ浮び上げることである。気泡はポンプにおけるキャビテーション発生の確度を高め、また気泡は潤滑を必要とする部分に形成される潤滑膜を劣化させる。他の機能は、オイル密度よりもかなり高い密度の大径塵埃粒子をタンク底部に沈殿させることである。オイルに含まれている水滴も或る程度はタンク内で沈下される。水の密度はオイルの密度に近いので、沈下速度はゆっくりである。タンクは戻しパイプに流入する湿り空気をタンク壁面で凝縮させ、その水を該壁面に沿って流下させるので、タンク底部に水を集合させることになる。タンクはまた壁面を経てオイルを冷却する。さらに、タンクはシステム停止時にパイプラインからオイルを排出するための空間を形成しており、またタンクはパイプ漏れが生じたときのオイル収容部として機能するので、潤滑されるべき機械を制御して停止させることができる。ポンプのさらに他の機能は、オイルが常にポンプ吸入手段の内部に存在して、空気が一緒に吸入されないことを保証することである。湿気および適当な温度はタンク内でのバクテリアの繁殖を可能にする。
タンクはサーモスタットで制御されるオイルヒーターも含んでおり、このオイルヒーターは電気または蒸気式ヒーターとすることができる。このヒーターは、システムが始動される前にオイルタンク内に収容されている大量のオイルを４〜８時間で典型的に約５５℃に加熱するのに使用される。何故なら、使用されるポンプはキャビテーションが発生する危険性を伴わないで全力で高粘度の冷間オイルを圧送することはできないからである。
現在の循環潤滑オイルタンクはここ数十年間にわたって同様な基本的解決方法を有している。タンクは基本的に四角形をしており、その容量は典型的に数百リットルから３０立方メートルまでさまざまである。要求されるこの寸法はタンクの作動原理に依存しており、その原理によれば、良好な状態を保持するためにオイルは約３０分間にわたってタンク内に静止されて、オイルが再循環される前にそのオイルに含まれる不純物が分離できるようにされねばならない。オイルを収容することに加えて、タンクはオイルを冷却しなければならず、また空気、水および他の不純物を上述したようにオイルから分離できねばならない。
このようなタンクは寸法が大きいために、これまで使用されているタンクは潤滑を必要とする機械に配置するのがしばしば困難となる。さらに、多量のオイルは多大な費用を必要とし、また特に今日では大容量であるがために火災荷重（fire load）が他の環境上の危険性と関係付けされることになる。実際には、各種測定により、タンク寸法が大きいにも拘らずタンク容量の一部分だけしかオイル循環に有効に関与していないことも立証されている。質量の無い粒子のコース（course）を計算して流れ場（flow field）の機能を評価すると、同じ現象を数値的に観察できる。隔壁を備えた典型的な従来型タンクにおいて作動効率は僅か３５〜４４％であり、これは理論的な通過時間（flow-through time）に比例した実通過時間を表す。実際には、例えば１分間当り３５０リットルのオイルが流される８立方メートルのタンクでは、そのタンクのオイル量がシステムを１回通過するのに２２分５２秒の理論通過時間を要する。しかしながら実際には、タンクに流入する暖められたオイルはその粘度差に起因してタンク内に内部流れの通路部分を形成する傾向を示す。これらの通路部分は、タンク内容物をして静止オイル部分の壁と、オイル部分に形成された主通路部分とを形成する。実際には、２２分５２秒という理論通過時間がこの結果として８〜１０分の範囲となり、この時間は明かに短すぎる。通路部分の形成に加え、これまで知られているタンクの流れ場も重大な渦形成の影響を受ける。この渦形成は塵埃粒子の分離を困難にする。通路形成はタンク内での流量が大きいことによって発生する。
本発明の目的は、従来技術の欠点を解消できる構造を提供する、すなわち可能な限り均等な流れ場を提供することであり、この流れ場はこれまでの解決方法と比較してオイル量の実質的に一層効率的な使用、および塵埃粒子の一層効率的な分離をもたらす。この目的を達成するために、本発明は、潤滑オイルタンク、潤滑オイルタンクから潤滑すべき各部にオイルを供給する吸引ダクト及び圧力パイプライン、潤滑すべき各部から潤滑オイルタンクへオイルを戻すための戻しパイプライン及びその延長部である戻しダクト、並びに潤滑オイルタンクから吸引ダクトを通してオイルを吸引するとともに吸引したオイルを圧力パイプラインに圧送して所望の潤滑状態を維持するための手段を含み、潤滑オイルタンクは、中心軸線を有する回転対称構造を有すると共に、前記戻しダクトがその回転対称構造の中心軸線上に配置されて潤滑オイルタンクに収容されているオイルの表面よりも下方まで達しており、また潤滑オイルタンクは前記戻しダクトを包囲する分配部材を備えていて、戻しダクトを通るオイルの流れが該分配部材を通してオイルから不純物を分離する手段へ分配されるようになされており、また、オイルから不純物を分離する手段は互いに隔てられた関係で上下に重ねて配置された複数の隔壁を含んでいる循環潤滑システムであって、
複数の前記隔壁が、潤滑オイルタンクの上部に位置する空気空間に通じていて該空気空間に気泡を導く空気集収ダクトに取付けられるとともに、潤滑オイルタンクの底部に至る水集合ダクトに取付けられていて水滴を潤滑オイルタンクの底部へ導くようになっており、また、圧力パイプラインの吸引ダクトが潤滑オイルタンクの回転対称構造の中心軸線（Ｋ）上に配置されていることを特徴とする循環潤滑システムを提供する。
本発明の第１の利点は、オイル量の非常に効率的な使用、および不純物の非常に効率的な分離を可能にすることである。本発明による他の利点は、これが簡単であり、その導入および使用が経済的なことである。
以下に、添付図面に示される好ましい実施例によって本発明は一層詳細に説明される。添付図面において、
図１は抄紙機用の循環潤滑システムの全体図、および
図２は本発明による構造の潤滑オイルタンクの全体側面図である。
図１は抄紙機用の循環潤滑システムの全体図である。符号１はオイルタンクを全体的に示し、符号２はポンプ、フィルタおよび他の同様装置を含んで成る組立体を全体的に示している。符号３は潤滑剤として使用されるオイルを潤滑すべき部分４、この特定例では抄紙機の乾燥シリンダに供給する圧力パイプラインを示している。さらに図１において、符号５は潤滑すべき部分からオイルタンク１へオイルを戻すための戻しパイプラインを示している。図１に示されたシステムの構造および作動は当業者に明白であり、これらについて本明細書でさらに詳しく説明することはしない。
図２は本発明による構造の潤滑オイルタンク１０の全体的な断面図である。この潤滑オイルタンク１０は回転対称構造をしている。図２に示された例において、循環潤滑システムの戻しパイプライン５の延長部を形成している潤滑オイルのための戻しダクト１１と、圧力パイプライン３の吸引ダクト１２とは、回転対称構造における中心軸線に沿って配置されている。戻しダクト１１および吸引ダクト１２はこの軸線Ｋだけでなく他の位置に配置されることも可能である。戻しダクト１１はタンク１０に収容されているオイルの表面よりも下方位置まで導かれ、そこから戻りの流れは分配部材１３を通過されるのであり、これにより戻りの流れはできるだけ広い面積部分に分配されることができる。分配部材１３は、ネット、格子構造、または他の同様なネット状構造によって作られた円筒形、円錐形、または他の同様な形状の部分を含んで成る。
オイルの戻りの流れは分配部材１３を通り、オイルから不純物を分離する手段１４へ送られる。このオイルから不純物を分離する手段１４は、互いに隔てられた関係で重なるように配置された隔壁１４ａの構造部を含んで成るのが好ましい。この構造部により不純物はオイルから可能な限り効率的に分離されることができる。隔壁１４ａは、隔壁へ向かって浮動する気泡をタンク１０の上部の空間１５へ向けて導き、水滴をタンク１０の下部１６に向けて導くように配置される。互いに重ね合された水平の隔壁は、上述した塵埃粒子がオイルの流れの中で移動する距離を短縮する。
隔壁１４ａは空気集収ダクト１７に取付けられており、このダクトによりオイルの流れから分離された空気はタンクの空気空間１５へ向けて送られる。また隔壁１４ａは水集収ダクト１８に取付けられていて、これにより流れから分離された水はタンク１０の下部１６へ送られる。上述したダクトはパイプ、溝構造などを含んで構成され得る。流れ場が均等である場合、オイルは流れ場に関して従来技術のシステムで生じるようにタンクの隅部で淀んで留まることがない。したがって本発明による構造のタンクでは、タンクの全容量が効率的に流れに組入れられる。
上述した実施例は本発明を制限することを意図するものではなく、クレームの範囲内で自由に変更できる。したがって、本発明による構造およびその細部は図面に示したものに類似のものとする必要はなく、他の解決方法が同様に可能である。
【図１】
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【図２】
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