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Schmiermittelpatrone
Die Erfindung bezieht sich auf Schmierpressen mit Nieder- und Hozhdruckeinrichtung und auf an Lagern befestigte Abschmiergeräte mit auswechselbarer. fabrikmässig gefüllter Schmierstoffpatrone, die
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Entstehen eines Vakuums am Patronenauslauf deformiert und dadurch entleert wird.
Bei den bekannten Abschmiergeräten, deren Niederdruckzylindcr mit losem Schmierstoff aus einem
Vorratsbehälter mittels Handspachtel od. dgl. gefüllt wird, ist die Möglichkeit der Verschmutzung dessel- ben und ein dadurch bedingter vorzeitiger Lagerverschleiss mit all seinen nachteiligen Folgen immer ge- geben.
Zur Behebung obiger Mängel wurden bereits Schmierpressen mit auswechselbaren, einen Kolben ent- haltenden Schmierstoffpatronen vorgeschlagen. Der aus Metall oder andern sich ähnlich verhaltenden Ma- terialien innen sauber, glatt und ohne Längsnaht und ohne Längsriefcn hergestellte zylindrische Patronen- mantel, der an den Enden noch zusätzlich durch Verschlussdeckel oder Randumbördelungen und im Inneren durch den wandernden Kolben völlig starr und unnachgiebig wird, muss durch sorgfältigste Behandlung bzw.
durch eine entsprechende Verpackung davor geschützt werden, dass weder bei der Füllung, beim
Transport, bei der Lagerung usw., noch beim Einsetzen und beim Arbeiten mit der Presse eine Einbeulung entsteht, die der vom atmosphärischen Luftdruck oder Pressluft belastete Kolben nicht oder zumindest nicht dicht überlaufen kann. Das Missverhältnis zwischen dem Schmierstoffinhalt und den sehr teuren Patronen- hülsen mit Kolben, der seinerseits so ausgeführt sein muss, dass er auch bei langer Lagerung absolut dicht bleibt, würde bei einer vorzeitigen Unterbrechung der Entleerung noch grösser, da die Patrone nach der
Entleerung sowieso als wertlos fortgeworfen wird.
Ferner sind Schmierpressen bekannt, deren auswechselbare tubenartige metallische Schmierstoffpa- trone jeweils vor Beginn eines Auspresshubes entweder nach vorheriger Entfernung des Niederdruckschutz- zylinders durch Einrollen des Tubenmantels von Hand oder mittels einer verhältnismässig teuren, vom Be- dienungsmann mittels einer besonderen Betätigungsvorrichtung vor jedem Auspresshub zu bedienenden Ge- windespindel mit kolbenartigem Verdränger innerhalb des Niederdruckzylinders ziehharmonikaartig zu- sammengedrUckt und somit deren Inhalt in den unter Vakuum stehenden Hochdruckzylinder entleert wird.
Schliesslich ist noch eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der der im ganzen keilförmig ausgebildete, aus Weichmetall bestehende Mantel der Patrone (Packung) mittels einer entsprechend geformten, aus
Kautschuk oder ähnlichem Material bestehenden, in ein Druckgeh use eingebauten und mit Druckluft be- lasteten Tasche oder Sackes so zusammengedrückt wird, dass z. B. der dabei ausfliessende Schmierstoff zum Füllen des Niederdruckzylinders einer Schmierpresse dienen kann.
Erfindungsgemäss wird die Ausschaltung der vorstehend aufgeführten Mängel mit einer Schmiermittelpatrone, bestehend aus dünnen, verformbaren Werkstoffen, deren Mantelfläche von einem gasförmigen Druckmedium beaufschlagt wird, erreicht, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass der Mantel der Schmiermittelpatrone an sich bekannte radiale und/oder axiale Verformungswiderstände aufweist, deren Wirkung zur Austrittsöffnung der Patrone hin zunimmt, um einen vorzeitigen Verschluss derselben in der Nähe der Austrittsöffnung unter der Wirkung des von der Schmierpresse beim Saughub erzeugten Vakuums zu vermeiden.
In weiterer Kennzeichnung können die Verformungswiderstände von wulst- oder rippenförmigen Mantelverstärkungen gebildet sein, die quer zur Patronenachse in Ringen oder die schrau- benlinienförmig um den Mantel verlaufen, wobei die Abstände der Ringe bzw. die Steigungswinkel der
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schraubenlinienförmigen Verstärkungen zur Patronenöffnung hin abnehmen. Weiterhin können die Verstär- kungen durch gleichsinnig zu diesen verlaufende an sich bekannte leicht federnde Stützcinlagen armiert sein, wobei diese Einlagen entweder als Eingüsse im Mantel oder als in Rillen verlaufende Stützelemente im Patronenmantel Aufnahme finden.
Ferner kann man die Verformungswiderslände erfindungsgemäss durch axial verlaufende, nach dem
Patronenauslass hin sich entsprechend verstärkende Mantelwülste oder Mantelrippen bilden. Diese Mantel- verstärkungen vermindern weder nennenswert das Gesamtaufnahmevolumen der Patrone, noch lassen sie ein Strecken des Mantels in der Patronenlängsachse zu, wie es beispielsweise Harmonikafalten tun würden.
Sie gewährleisten anderseits auch dann noch eine einwandfreie. Entleerung, wenn die Schmierstoffpatrone statt mit Pressluft nur mit dem atmosphärischen Luftdruck belastet wird, indem dieselben so ausgeführt sind, dass sie ein Zusammendrücken des Patronenmantels in seiner Längsrichtung oder quer dazu, ohne die
Bildung von Taschen, bis zur vollständigen Entleerung ermöglichen.
Zur Deformation des Patronenmantels wird nur ein Bruchteil des zur Verfügung stehenden atmosphä- rischen Luftdruckes benötigt ; für den Schmierstofftransport aus der Schmierstoffpatrone in den unter Va- kuum stehenden leeren Hochdruckzylinder verbleibt daher nahezu der volle Luftdruck. Damit können auch noch Schmierstoffsorten verwendet werden, deren Nachschub bisher entweder nur mit Pressluft oder aber nur mit einer Gewindespindel oder andern mechanischen Mitteln möglich war.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt : Fig. 1 zeigt eine Schmierpresse mit eingesetzter Schmierstoffpatrone, teilweise im Schnitt, Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Stehlager mit eingesetzter bzw. eingeschraubter Abs. hmiervorrichtung und eingesetzter Schmierstoffpatrone, teilweise im Schnitt, Fig. 3 zeigt eine Schmierstoffpatrone, teilweise im Schnitt, mit vom geschlossenen Patronenende nach dem Patronenauslass dicker werdender Wandstärke ; Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Patrone, teilweise im Schnitt, mit nach dem Patronenauslass hin dichter wer- dendenRingwülsten bzw.
Ringrippen und gleichzeitig dicker werdender Mantelwand ; Fig. 5 und 6 zeigen eine Schmierstoffpatrone, teilweise imSchnitt, mit eingelegter, schraubenartig verlaufender Stützspirale in dreivariationen ; Fig. 7, 7a und 10 - 13 zeigen eine Schmierstoffpatrone, teilweise im Schnitt und im Querschnitt, mit achsparallel an der Mantelwand oder in detMantelwand verlaufenden, nach dem Patronenauslass hin sich entsprechend verstärkendenMantelwülsten bzw. ManrelrippeniFig. 8, 9 und 9a zeigen je eine Schmierstoffpatrone mit in ihrem Inneren angeordneter Stützspirale in Kombination mit sogenannten Auslaufrinnen.
Die mit der an sich bekannten Hochdruckeinrichtung einer Schmierpresse nach Fig. 1 verbundene Schmierstoffpatrone 8 wird mit ihrem Anschlussgewindestutzen 11 in die entsprechend gestaltete Aufnah- me 9 mit Dichtungskonus 10 vakuumdicht, mechanisch fest, aber doch leicht auswechselbar so eingeschraubt, dass eine dichte Verbindung zwischen Auslassstutzen 11 und Hochdruckzylinder 5 über die Bohrung 10a des Dichtungskonusses 10 und die als Brücke 12 ausgebildete Stütze des Hochdruckkolbens 4 und der Federkammer 13 entsteht.
Die Rückführfeder 6 führt in bekannter Weise die beim Auspresshub ineinander geschobenen Teile der Hochdruckeinrichtung 4,5 in die gezeichnete Ausgangslage (Fig. 1) zurück, wobei das durch die Feder 1 belastete Rückschlagventil 2 einen Druckausgleich zwischen dem Leerraum des Zylinders 5 und der Atmosphäre von unten durch die bekannte Anschlusskupplung verhindert. Dieser Druckausgleich kann nur dadurch erfolgen, dass Schmierstoff aus der Schmierstoffpatrone 8 in den unter Vakuum stehenden Leerraum des Zylinders 5 gedrückt wird, und dies geschieht auf folgende Weise :
Der Mantel 16 der Schmierstoffpatrone 8, der aus dünnwandigem, elastisch-plastischem Kunststoff, z. B. Polyäthylen bzw. Polyvinylchlorid oder andern geeigneten Materialien besteht, ist oberhalb des Patronenkegels, linke Seite, mit einem Mantelausschnitt und rechte Seite in Ansicht dargestellt.
Die bei dieser Ausführungsform beispielsweise an der Mantelwand in einer Ebene umlaufenden Ringe
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der Hochdruckeinrichtung 4,5 dient. und daher auch äusserst billig aus klarsichtigem, geblasenen Kunststoff hergestellt sein kann-von aussen auf der ganzen Patronenoberfläche gleichmässig belastet, deformiert denselben beim Saughub der Schmierpresse quer zur Patronenlängsachse, bis zwei gegenüberliegende Mantelflächen sich berühren. Da der Widerstand der Ringrippen 14 bzw. der Ringwülste 15 nach dem Austrittsende 11 der Patrone 8 in einem bestimmten abgemessenen Verhältnis ständig grösser wird, kann sich der Mantel 16,14, 15 nur allmählich fortschreitend nach innen und unten zum Auslass 11 hin zusammenziehen bzw. zusammenschliessen und damit den Schmierstoffinhalt in den leeren, unter Vakuum stehenden Zylinder 5 entleeren.
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Nach Fig. 2 ist die Schmierstoffpatrone 8 mittels Doppelnippels 18 und gleichzeitig damit die sie umgebende Schutzhülse 34 an ein Stehlager 35 mit Welle 36 befestigt.
Die Schmierstoffpatrone 8,33 enthält in diesem Ausführungsbeispiel an der Mantelwand schraubenlinienförmig umlaufende Mantel Verstärkungen 33, die z. B. als Verstärkungsrippen oder als Verstärkung- wülste ausgebildet sein können, deren Neigungswinkel sich nach dem Auslauf 11 hin In bestimmtem abgemessenem Verhältnis verringert.
Die Schutzhülse 34 wird hier in etwa ihrem oberen Drittel von einer mit Feder 43 belasteten Kappe 37 gleitbar umfasst, wobei an dieser Kappe 37 noch Ansaugöffnungen 38 vorgesehen sind. Der von der Schutzhülse 34 umgebene Raum 39 steht durch die mit einem Rückschlagventil 40 versehene Öffnung 41 mit dem von der Hülse 34 und der Kappe 37 gebildeten Raum 42 in Verbindung.
Sobald die Welle 36 rotiert, entsteht ein Unterdruck, der über ein mit Querbohrung zu dem Schmierstoffkanal versehenen Hubbegrenzungsröhrchen über eine schwache Druckfeder unterhalb der Topman- schette 20 wirkt, so dass unterhalb der Topfmanschette 20 ein geringerer Druck als auf deren Oberseite besteht und somit ein Druckgefälle zwischen der Patronenoberfläche und dem Patronenauslass 11 herrscht, der dadurch ausgeglichen wird, dass Schmierstoff aus der Schmierstoffpatrone 8 über die Topfmanschette 20, indem ihre Dichtungslippen etwas nach innen in ihren eigenen Innenhohlraum eingebogen werden, auf die rotierende Welle 36 gedrückt wird. weil in diesem Mcment der atmosphärische Luftdruck
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8,formiert.
Die Wirkung des Vakuums kann nun durch die als Luftpumpe wirkende Kappe 37 unterstützt oder bei stehender Welle 36 ersetzt werden, indem die Kappe 37 entgegengesetzt gegen die Wirkung der Feder 43 nach unten auf die Schutzhülse 34 gedrückt wird. Dabei schliessen sich die Öffnungen 38 und die im Raum 42 enthaltene Luft wird durch die Öffnung 41 in den Raum 39 zur Beaufschlagung der Patrone 8 ge- presst, aus dem sie infolge des Rückschlagventiles 40 nicht entweichen kann.
Die in Fig. 3 dargestellte Schmierstoffpatrone zeigt eine zur Patronenöffnung 67. hin zunehmende
Wandstärke 68. Damit wird ebenfalls erreicht, dass die druckbeaufschlagte Patrone keine Einschnürungen, die den Schmierstoffausfluss behindern oder ganz unterbrechen würden, in Ausflussnähe erleidet. Es ist also auch hier filr eine sukzessive Entleerung der Patrone Vorsorge getroffen, denn bei Beaufschlagung mittels des Atmosphärendruckes oder mittels Druckluft beginnt die Deformation der Patrone zunächst im Bereich der dünnwandigen Ausbildung des Patronenmantels, während zunächst die öffllungsnahen Bereiche des Pa- tronenmantels mit grösserer Wandstärke ihre Form behalten und einen einwandfruicn Schmierstoffdurchfluss gewährleisten.
Die in Fig. 4 dargestellte Schmierstoffpatrone stellt eine Kombination der Merkmale der Fig. l und
Fig. 3 dar, wobei die hier beispielsweise gezeigten Ringrippen 69 natürlich auch als Ringwülste, deren gegenseitiger Abstand wieder wie in Fig. l nach dem Patronenauslass 67 hin in entsprechend abgemessenem
Verhältnis abnimmt, ausgebildet sein können. Diese Mantelverstärkungen 69 könnter natürlich genau so als schraubenlinienförmige Mantelrippen bzw.-wülste ausgebildet sein, deren Neigungswinkel nach dem
Auslauf 67 hin ebenfalls in entsprechend abgemessenem Verhältnis abnehmen.
Beim wirksam werdenden Vakuum am Patronenauslass 67 erfolgt wieder die Deformation des Patro- nenmantels mit seinen Verstärkungen und somit die Entleerung des Patroneninhaltes, wie bereits zur Fig. 1 beschrieben.
Die in Fig. 5 und 6 dargestellte Schmierstoffpatrone zeigt drei Ausführungsmöglichkeiten.
Im Patroneninneren ist beispielsweise eine zylindrische schraubenlinienförmig gewundene Stützspi- rale 71,74, 72 angeordnet, die nach dem Patronenauslass hin dichter werdende Windungen aufweist. Die Stiitzspirale 74berührt die innere glatte Patronenmantelwand 73 lose, während die Stützspirale 71 in Ril- len'10 (Fig. 5) der Mantelwand 73 eingesetzt bzw. eingelagert ist, und schliesslich zeigt die dritte Va- riation in Fig. 6 die Stützspirale 72 in nach innen angeordnete Mantelrippen eingelagert.
Ist die Patrone mit ihrem Auslassstutzen mit der entsprechenden Aufnahme z. B. eines Schmicrgerätes verbunden und wird dann am Patronenauslass ein Vakuum wirksam, so wird der auf den Patronenmantel 73 von aussen einwirkende Luftdruck diesen Mantel 73 deformieren, bis die Schmierstoffpatrone entleert ist.
Die Fig. 7 und 7a zeigen eine Ausführungsform einer Schmierstoffpatrone mit axial verlaufenden
Längsversteifungen 75 bei z. B. ebenfalls von oben nach unten zunehmender Wandstärke. Die Fig. 7a verdeutlicht, in welcher Weise sich die gefüllte Patrone nach Fig. 7 (gestrichelt dargestellt) in radialer Richtung zusammenfaltet, wenn am Patronenauslass ein Vakuum bzw. eine Druckbeaufschlagung von aussen auf die Manteloberfläche wirksam wird. wobei die Längsform der Patrone erhalten bleibt, während sich die Patronenquerschnitte von oben beginnend nach untenso weit verformen, bis sich die eine Wandungshälfte
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in die andere halbkreisförmig einschmiegt, wenn aller Schmierstoff ausgedrückt ist. wie z. B. ebenfalls zur Fig. 1 schon beschrieben.
Die in Fig. 8 dargestellte Patrone mit vorzugsweise gleicher Mantelstärke und eingesetzter kegelför- miger Schraubenfeder 78 entleert sich folgendermassen'bei wirksam werdendem Vakuum :
Der Mantel legt sich zunächst, von der Patronenöffnung aus beginnend, an die Feder 78 an. Danach werden die Spiralwindungen der Feder 78, beginnend am geschlossenen Patronenende, einzeln nach und nach von der annähernd horizontalen in die nahezu vertikale Ebene umgekippt, so dass die gegenüber- liegenden Mantelflächen bis auf die Materialstärke der dazwischen liegenden Stützspirale 78 zusammen- gedrückt werden.
Die in Fig. 9 dargestellte Schmierstoffpatrone mit vorzugsweise gleicher Wandstärke bzw. Mantel- stärke enthält eine in ihrem oberen Teil zylindrisch und in ihrem unteren Teil kegelförmig ausgebildete
Stützspirale 81,82. Bei am Auslass wirksam werdendem Vakuum legt sich der Patronenmantel zunächst vom Patronenkegel-also in der Nähe der Auslassöffnung-an die axial verlaufenden Verformungswidsr- stände 79 und dann an die kegelige Stützspirale 32 an, so dass zunächst eine stemförmige (s. Fig. 9a) De- formation entsteht. Diese Manteldeformation pflanzt sich dann allmählich bis nach oben zum geschlos- senen Ende der Patrone fort, wobei die zylindrische Stützspirale 81 dann einen axialen Ausflusskanal bil- det.
Zum Schluss wird die kegelförmig ausgebildete Stützspirale 82 in Richtung der Patronenlängsachse nach unten in den Patronenkegel hineingedrückt, so dass eine restlose und einwandfreie Entleerung ge- währleistet ist.
Abschliessend sind in den Fig. 10-13 Deformationsstufen einer weiteren Ausführungsform der erfiu- dungsgemä ssen Patrone dargestellt, die mit vorgeprägten Faltungen 83 versehen ist.. Die Fig. 11 zeigt einen
Schnitt durch die in Fig. 10 perspektivisch dargestellte, noch ungefüllte Patrone. Fig. 12 bringt die bei- spielsweise in den Niederdruck-Schutzzylinder 3 eingesetzte Patrone nach Fig. 10 im gefüllten Zustand und in Eig. 13 die gleiche Patrone in völlig entleertem Zustand. Demgemäss steht die gefüllte Patrone (s.
Querschnittsdarstellung Fig.12) unter einer gewissen Vorspannung, die dann bei der Entleerung, d. h. beim wirksam werdenden Vakuum, abgebaut wird und zu einer Deformation nach Fig. 13 führt, die durch die vorgeprägten Faltungen 83 und die verstärkten Wandungen (Fig. 11) bedingt ist.
Erfindungsgemäss führen also alle beispielsweise dargestellten billig herstellbaren Patronenausfüh- rungsformen dazu, dass sich Zolen bevorzugten Schmierstoffausflusses bilden, wobei in jedem Falle Einschnürungen, die den Schmierstoffausfluss behindern oder ganz unterbrechen würden, vermieden wer- den.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur ein Ausschnitt aus den Ausführungsmöglichkeiten. Bei allen weiteren denkbaren Lösungen muss der Patronenmantel auch so aufgebaut bzw. geformt oder verstärkt usw. sein, dass keinesfalls in der Nähe des Patronenkegels bzw. -auslaufes ein vorzeitiger Mantel Verschluss entstehen kann, der die weitere Schmierstoffentleerung behindert oder gar vorzeitig unterbindet.
Die zur Deformation des Patronenmantels mit seinen Verstärkungen usw. erforderliche Kraft muss so klein wie nur irgend möglich gehalten werden, damit bei Anwendung des atmosphärischen Luftdruckes der zur Verfügung stehende Druck möglichst voll für den Schmierstofftransport aus der Schmierstoffpatrone in den Hochdruckzylinder der Schmierpresse oder ins angeschlossene Lager zur Verfügung steht und nicht schon zu einem erheblichen Teil für die Deformation des Patronenmantels aufgezehrt wird. Selbstverständlich kann die Patrone statt mit Schmiermittel auch mit andern geeigneten Medien gefüllt und entleert werden.
PATENTANSPRÜCHE-
1. Schmiermit. elpatrone, bestehend aus dünnen, verformbaren Werkstoffen, deren Mantelfläche von einem gasförmigen Druckmedium beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Schmiermittelpatrone an sich bekannte radiale und/oder axiale Verformungswiderstände aufweist, deren Wirkung zur Austrittsöffnung der Patrone hin zunimmt, um einen vorzeitigen Verschluss derselben in der Nähe der Austrittsöffnung unter der Wirkung des von der Schmierpresse beim Saughub erzeugten Vakuums zu vermeiden.