AT391540B

AT391540B - Dosiereinrichtung fuer schmiermittel

Info

Publication number: AT391540B
Application number: AT185682A
Authority: AT
Original assignee: Wabco Westinghouse Steuerung
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1982-05-11
Publication date: 1990-10-25
Also published as: DE3119333A1; BE893171A; DE3119333C2; ATA185682A; CH658505A5

Description

Nr. 391 540

Die Erfindung betrifft eine Dosiereinrichtung für Schmiermittel, insbesondere zur Spurkranzschmierung von Schienenfahizeugen, mit wenigstens einer in einem Gehäuse angeordneten und von einem Kolben begrenzten Kammer zur Aufnahme von Schmiermittel, wobei die Kammer einen mit einem Schmiermittel-Vorratsbehälter verbindbaren Schmiermitteleingang und einen zu einem Schmiermittelverbrauch«' führenden Ausgang aufweist und der Kolben von einer Betätigungseinrichtung bewegt wird.

Derartige Dosieieinrichtungen finden beispielsweise bei Schienenfahrzeugen Verwendung, um den durch Reibung verursachten Verschleiß an den Spurkränzen sowie an den Schienen zu mindern und Quietschgeräusche weitgehend zu unterbinden.

Bei einer bekannten Dosiereinrichtung zur Spurkranzschmierung eines Schienenfahrzeuges wird das einem Schmiermittel- Vonatsbehälter entnommene Schmiermittel in eine zylindrische Kammer eingebracht, deren Volumen mittels eines Kolbens veränderbar ist. Der Kolben drückt das Schmiermittel in ein mit dem Ausgang der Kammer verbundenes Leitungssystem, welches über Magnetventile mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist. Das Leitungssystem weist in der Nähe der Spurkränze des Schienenfahrzeuges angeordnete Düsen auf, durch welche das Schmiermittel auf die Spurkränze gesprüht wird.

Diese bekannte Dosiereinrichtung hat den Nachteil, nur in Schienenfahrzeugen mit einer Druckluftversorgungsanlage einsetzbar zu sein. Da das Schmiermittel nicht direkt von der Dosiereinrichtung auf die Spurkränze aufgesprüht wird, sondern von dieser lediglich in das Leitungssystem eingebracht und von der durch das Leitungssystem strömenden Druckluft mitgerissen wird, ist eine genaue Dosierung des auf die Spurkränze aufzubringenden Schmiermittels kaum möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dosiereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und unabhängig von einer Druckluftquelle betreibbar ist

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die Dosiereinrichtung ein als Einlaßventil für den Schmiermitteleingang dienendes erstes Ventil und ein als Auslaß-Ventil für den Schmiermittelausgang dienendes zweites Ventil umfaßt, daß das erste Ventil von der vorzugsweise als Elektromagnet oder mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Kolbeneinrichtung ausgebildeten Betätigungseinrichtung betätigbar ist, daß sich das erste Ventil bereits vor dem ersten, das Volumen der Kammer verringernden Arbeitshubes des Kolbens in Absperrstellung und beim zweiten, das Kammervolumen wieder vergrößernden Hub in Offenstellung, bei welch« die Kammer mit dem Schmiermittel-Vorratsbehälter verbindbar ist, befindet, wobei das zweite Ventil in Abspeirstellung ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß das erste Ventil als Schieberventil und das zweite Ventil als Rückschlagventil ausgebildet ist.

Ein anderes Merkmal der Erfindung ist es, daß zur Betätigung des ersten Ventils und des Kolbens die Betätigungseinrichtung mit einem Stößel verbunden ist

Ein weiteres, anderes Merkmal der Erfindung ist es, daß ein das erste Ventil in seiner Offenstellung haltendes Federelement vorgesehen ist

Ein anderes Merkmal der Erfindung ist es, daß eine vom zweiten Kolben begrenzte zweite Kammer zur Aufnahme von Schmiermittel vorgesehen ist

Ein weiteres, anderes Merkmal der Erfindung ist es, daß der Kolben der ersten Kammer, der Kolben der zweiten Kammer und das erste Ventil achsparallel zueinander angeordnet sind und daß das erste Ventil und die beiden Kolben mittels eines gemeinsamen Stößels betätigbar sind.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß die beiden Kammern mit den beiden diese begrenzenden Kolben achsparallel zum ersten Ventil angeordnet sind, daß die beiden Kammern über einen Kanal miteinander in Verbindung stehen, wobei der Kanal als Schmiermitteleingang für die erste Kammer und die zweite Kammer ausgebildet ist, daß das erste Ventil zwei Ausgänge aufweist, wobei ein Ausgang an den Schmiermitteleingang der «sten Kamm« und ein Ausgang an den Schmiermitteleingang der zweiten Kammer angeschlossen ist und daß der Eingang des ersten Ventils mit einem Schmiermittel-Vorratsbehälter verbunden ist.

Schließlich ist die Erfindung noch dadurch gekennzeichnet, daß der das erste Ventil und die Kolben betätigende Stößel scheibenförmig ausgebildet ist Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung kann die Dosiereinrichtung nicht nur unabhängig von einer Druckluftversorgung universell eingesetzt werden, sondern die abzugebende Schmiermittelmenge kann auch genau dosiert werden.

Durch die Anordnung eines Ein- und eines Auslaßventiles sowie die zeitlich gegeneinander versetzte Betätigung von Einlaßventil und Kolben wird das Schmiermittel in die Kammern gesaugt und unter Druck wieder ausgebracht

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der angeschlossenen Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen Fig. 1 eine elektromagnetisch betätigbare Dosiereinrichtung mit zwei Schmiermitteläbgabekammem im Schnitt und Fig. 2 einen Schnitt durch die Dosi«einrichtung gemäß d« Linie (B-B).

Ln Gehäuseteil (13) eines aus zwei Gehäuseteilen (3) und (13) bestehenden Gehäuses ist eine in Richtung der Längsachse des Gehäuseteils (13) verlaufende erste Bohrung (14) vorgesehen, in welcher ein mit zwei Druckentlastungsnuten versehener Kolben (12) gegen die Kraft einer Dnickfeder (11) verschiebbar angeordnet ist Der Kolben (12) begrenzt eine erste Kammer (16) zur Aufnahme von Schmiermittel. Die Kammer (16) ist mit einem als Schmiermitteleingang (25) dienenden Kanal und einer als Schmiermittelausgang (17) dienenden -2-

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Bohrung verbunden. Die als Schmiermittelausgang (17) dienende Bohrung ist an ihrer der Kammer (16) abgewandten Seite als Ventilsitz (18) ausgebildet. In einer an den Schmiermittelausgang (17) anschließenden Gehäuseausnehmung ist ein Ventilverschlußkörper (19) angeordnet, welcher von einer Druckfeder (20) beaufschlagt wird und mit dem Ventilsitz (18) ein in Ausgangsrichtung in die Offenstellung bringbares Rückschlagventil (18), (19), (20) bildet. Die Druckfeder (20) stützt sich auf einem in die Gehäuseausnehmung eingeschraubten Anschlußstutzen (22) auf, an dessen freiem Ende mittels einer Überwurfmutter (23) ein Rohr (24) befestigt ist, an dessen freiem Ende eine nicht gezeigte Düse angeordnet ist. Der Kolben (12) ragt mit seinem da Kammer (16) abgewandten Ende in eine abgestufte Ausnehmung (10) des Gehäuseteils (3) hinein. Die auf den Kolben (12) aufgeschobene Druckfeder (11) stützt sich einerseits am Gehäuseteil (13) und andererseits an einem das in die Ausnehmung hineinragende Ende des Kolbens (12) ringförmig umgebenden Vorsprung (8) des Kolbens (12) ab. Der durch die Kraft der Druckfeder (11) bewirkte Hüb des Kolbens (12) wird durch die Stufe (9) der abgestuften Ausnehmung (10) begrenzt.

In einer im Gehäuseteil (13) vorgesehenen, parallel zur ersten Bohrung (14) angeordneten zweiten Bohrung (39) wird ein zweiter von einer Druckfeder (43) belasteter und mit zwei Druckentlastungsnuten (37) versehener Kolben (38) geführt. Der zweite Kolben (38) begrenzt eine zweite Kammer (36) zur Aufnahme von Schmiermittel. Die zweite Kammer (36) ist mit einem als Schmiermitteleingang (27) dienenden Kanal und einer als Schmiermittelausgang (35) dienenden Bohrung verbunden. Die als Schmiermittelausgang (35) dienende Bohrung ist an ihrer der Kammer (36) abgewandten Seite als Ventilsitz (34) ausgebildet In einer an den Schmiermittelausgang anschließenden Gehäuseausnehmung ist ein Ventilverschlußkörper (33) angeordnet, welcher von einer Druckfeder (32) beaufschlagt wird und mit dem Ventilsitz (34) ein in Ausgangsrichtung in die Offenstellung bringbares zweites Rückschlagventil (34), (33), (32) bildet. Die Druckfeder (32) stützt sich auf einem in die Gehäuseausnehmung eingeschraubten Anschlußstutzen (31) auf, an dessen freiem Ende mittels einer Überwurfmutter (29) ein zweites Rohr (28) befestigt ist, welches an seinem freien Ende ebenfalls eine nicht gezeigte Düse aufweist. Da zweite Kolben (38) ragt mit seinem der zweitai Kammer (36) abgewandten Ende in die abgestufte Ausnehmung (10) des Gehäuseteils (3) hinein. Die auf den Kolben (38) aufgeschobene Druckfeder (43) stützt sich einerseits am Gehäuseteil (13) und andererseits an einem das in die Ausnehmung (10) hineinragende Ende des Kolbens (38) ringförmig umgebenden Vorsprung (44) ab. Der durch die Kraft der Druckfeder (43) bewirkte Hub des Kolbens (38) wird durch die Stufe (9) der äbgestuften Ausnehmung (10) begrenzt. Sowohl der als Schmiermitteleingang (25) dienende, mit der ersten Kammer (16) verbundene Kanal als auch der als Schmiermitteleingang (27) dienende, mit der zweiten Kammer (36) verbundene Kanal sind an eine in Richtung der Längsachse des Gehäuseteils (13) verlaufende dritte Bohrung (42) angeschlossen, die zwischen den beiden die beiden Kolben (12) und (38) aufriehmenden Bohrungen (14), (39) angeordnet ist. In der dritten Bohrung (42) wird ein von einer Druckfeder (45) belasteter Ventilschieber (41) geführt. Der Ventilschieber (41) weist eine Ringnut (40) auf, welche mit der Wandung der Bohrung (42) eine Ringkammer (40) , (42) bildet. Der Ventilschieber (41) bildet zusammen mit den Schmiermitteleingängen (25) und (27) der beiden Kammern (16) und (36) ein Einlaßventil (40), (41), (25), (27), über welches ein nicht dargestellter Schmiermittel-Vorratsbehälter mit den Kammern (16), (36) verbindbar ist Die den Ventilschieber (41) beaufschlagende Druckfeder (45) stützt sich einerseits am Gehäuseteil (13) und andererseits an einem kappenartigen Ansatz (46) des freien Ventilschieberendes ab.

Der Ventilschieber (41) ragt mit seinem freien Ende ein Stück über die freien Enden der beiden Kolben (12), (38) hinaus und wird durch die Kraft der Druckfeder (45) an einem scheibenförmigen Stößel (6) zur Anlage gebracht. Der scheibenförmige Stößel (6) ist mittels eines Gewindestiftes (5) und einer Sicherungsmutter (4) mit dem Anker (2) eines Elektromagneten (1) verbunden, welcher auf dem Gehäuseteil (3) befestigt ist. Über hier nicht gezeigte elektrische Anschlußleitungen und eine Schalteinrichtung ist der Elektromagnet (1) mit einer Spannungsquelle verbunden. Die Fläche des scheibenförmigen Stößels (6) ist so bemessen, daß bei einem Betätigungshub des Stößels (6) sowohl der Ventilschieber (41) als auch die beiden Kolben (12) und (38) verschoben werden.

Wie bereits im vorstehenden beschrieben, ist der Ventilschieber (41) so ausgebildet und so zu den beiden Kolben (12) und (38) angeordnet, daß sein dem Stößel (6) zugewandtes freies Ende die dem Stößel (6) zugewandten freien Enden der Kolben (12) und (38) überragt, so daß bei einem Betätigungshub des Stößels (6) zuerst der Ventilschieber (41) in eine Stellung gebracht wird, in welcher er die Schmiermitteleingänge (25), (27) der Kammern (16), (36) gegen den Schmiermittel-Vorratsbehälter absperrt und dann bei einer weiteren Verschiebung des Stößels (6) die beiden Kolben (12), (38) in Richtung auf die Schmiermittelausgänge (17), (35) der Kammern (16), (36) zu verschoben werden.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Dosiereinrichtung nach der Linie (B-B) gemäß Fig. 1.

In der Fig. 2 sind die beiden im unteren Gehäuseteil angeordneten Kammern zur Aufnahme von Schmiermittel durch die Ziffern (48) und (51) gekennzeichnet.

Die den Ventilschieber (52) aufnehmende Bohrung ist zwischen den beiden die beiden Kammern (48), (51) bildenden Bohrungen angeordnet und über zwei als Schmiermitteleingänge (49), (50) für die Kammern (48) und (51) dienende Kanäle mit diesen verbunden. Ein im Gehäuse vorgesehener Schmiermitteleinlaß (47) ist einerseits mit der den Ventilschieber (52) aufnehmenden Bohrung verbunden und andererseits an einen nicht gezeigten Schmiermittel-Vorratsbehälter angeschlossen. -3-

Claims

Nr. 391 540 Die Funktion der erfmdungsgemäßen Dosiereinrichtung wird nachstehend näher erläutert. Zwecks Betätigung der Dosiereinrichtung wird der Elektromagnet (1) mit der Spannungsquelle verbunden und so ein Ausfahren des mit dem Stößel (6) verbundenen Ankers (2) des Elektromagneten (1) bewirkt. Der mit seinem freien Ende am Stößel (6) anliegende Ventilschieber (41) wird gegen die Kraft der Druckfeder (45) in Richtung auf den mit einer Entlüftungsöffnung (26) versehenen Boden der Bohrung (42) zu verschoben. Die in den Ventilschieber (41) eingearbeitete Ringnut (40) gelangt bei diesem Verschiebevorgang aus dem Bereich der als Kanäle ausgebildeten Schmiermitteleingänge (25), (27) der Kammern (16), (36) und auch aus dem Bereich des mit dem Schmiermittel-Vorratsbehälter verbundenen Schmiermitteleinlasses (47) (Fig. 2). Das aus den Schmiermitteleingängen (25), (27), dem zum Schmiermittel-Vorratsbehälter führenden Schmiermitteleinlaß (47) sowie dem Ventilschieber (41), (40) gebildete Einlaßventil ist nun geschlossen. Ist der Ventilschieber (41) so weit in die Bohrung (42) eingeschoben, daß sich sein am Stößel (6) anliegendes freies Ende auf gleicher Höhe mit den freien Enden der Kolben (12) und (38) befindet, so werden bei einer weiteren Verschiebung des Stößels (6) die Kolben (12), (38) mitgenommen und in Richtung auf die Ausgänge (17), (35) der Kammern, (16), (36) zu verschoben. Durch die kontinuierliche Verringerung des Volumens der beiden Kammern (16) und (36) wird in den Kammern (16), (36) ein Druck erzeugt, dessen Höhe abhängig ist von der Schließkraft der die Ausgänge (17), (35) der Kammern (16), (36) verschließenden Rückschlagventile (18), (19), (20) und (34), (33), (32). Ist der Druck in den Kammern (16), (36) so weit angestiegen, daß die im wesentlichen durch die Federn (20), (32) der beiden Rückschlagventile (18), (19), (20) und (34), (33), (32) vorbestimmte Schließkraft überschritten wird, so heben die Ventil verschlußkörper (19), (33) von den Ventilsitzen (18), (34) ab. Durch die nun geöffneten beiden Rückschlagventile (18), (19), (20) und (34), (33) , (32) gelangt das in den Kammern (16), (36) befindliche Schmiermittel durch die Schmiermittelausgänge (17), (35) in die Rohre (24), (28) und weiter über die nicht dargestellten Düsen auf die Spurkränze des Schienenfahrzeuges. Wird die Spannung wieder von dem Elektromagneten (1) weggeschaltet, so wird der Anker (2) und somit auch der Stößel (6) mittels des von der Feder (45) beaufschlagten Ventilschiebers (41) zurückgestellt. Da die Rückschlagventile (18), (19), (20) sowie (34), (33), (32) wieder in ihre Schließstellung gelangt sind, herrscht in den Kammern (16) und (36) Unterdrück solange die Ringnut (40) des Ventilschiebers (41) die als Schmiermitteleingänge (25), (27) dienenden Kanäle noch nicht erreicht hat. Die Kolben (12) und (38) werden während dieser Phase durch den Unterdrück in den Kammern (16), (36) in ihrer Stellung gehalten. Erreicht die Ringnut (40) des Ventilschiebers (41) die als Kanäle ausgebildeten Schmiermitteleingänge (25), (27) der Kammern (16), (36), so daß diese über die Ringnut (40) mit dem Schmiermitteleinlaß (47) verbunden werden, so wird die Sperrwirkung aufgehoben (atmosphärische Verbindung über das Schmiermittel) und die Druckfedem (11), (43) drücken die beiden Kolben (12), (38) nach oben. Durch die dabei auftretende Sogwirkung gelangt Schmiermittel aus dem Schmiermittel-Vorratsbehälter durch den Schmiermitteleinlaß und das Einlaßventil (40), (41), (25), (27) in die Kammern (16), (36). Beim folgenden Arbeitshub des mit dem Elektromagneten (1) verbundenen Stößels (6) wird wieder das Einlaßventil (40), (41), (25), (27) geschlossen, bevor eine das Volumen der Kammern (16), (36) verringernde Verschiebebewegung der Kolben (12), (38) erfolgt Der durch diese Maßnahme und die anschließende Verschiebung der Kolben (12), (38) in Richtung auf die Ausgänge (17), (35) der Kammern (16), (36) zu erzeugte Überdruck in den Kammern (16), (36) bewirkt wieder ein Öffnen der als Rückschlagventile ausgebildeten Auslaßventile (18), (19), (20) und (34) , (33), (32) an den Schmiermittelausgängen (17), (35) der Kammern (16), (36) und somit ein Ausbringen des Schmiermittels unter Druck. Durch Veränderung des Hubes der beiden Kolben (12) und (38) läßt sich die von den Kammern (16), (36) aufzunehmende Schmiermittelmenge genau dosieren. PATENTANSPRÜCHE 1. Dosiereinrichtung für Schmiermittel, insbesondere zur Spurkranzschmierung von Schienenfahrzeugen, mit wenigstens einer in einem Gehäuse angeordneten und von einem Kolben begrenzten Kammer zur Aufnahme von Schmiermittel, wobei die Kammer einen mit einem Schmiermittel-Vorratsbehälter verbindbaren Schmiermitteleingang und einen zu einem Schmiermittelverbraucher führenden Ausgang aufweist und der Kolben -4- Nr. 391 540 von einer Betätigungseinrichtung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung ein als Einlaßventil für den Schmiermitteleingang dienendes erstes Ventil (40, 41, 25, 27) und ein als Auslaßventil, für den Schmiermittelausgang dienendes zweites Ventil (18,19, 20; 32, 33, 34) umfaßt, daß das erste Ventil (40, 41, 25, 27) von der vorzugsweise als Elektromagnet (1) oder mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Kolbeneinrichtung ausgebildeten Betätigungseinrichtung betätigbar ist, daß sich das erste Ventil (40, 41, 25, 27) bereits vor dem ersten, das Volumen der Kammer (16, 36) verringernden Arbeitshubes des Kolbens (12, 38) in Absperrstellung und beim zweiten, das Kammervolumen wieder vergrößernden Hub in Offenstellung, bei welcher die Kammer (16, 36) mit dem Schmiermittel-Vorratsbehälter verbindbar ist, befindet, wobei das zweite Ventil (18,19, 20; 32, 33, 34) in Absperrstellung ist.
2. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (18, 19, 20; 34, 33, 32) als Rückschlagventil ausgebildet ist.
3. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (40, 41, 25, 27) als Schieberventil ausgebildet ist
4. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des ersten Ventils (40, 41, 25, 27) und des Kolbens (12, 38) die Betätigungseinrichtung mit einem Stößel (6) verbunden ist.
5. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein das erste Ventil (40,41,25,27) in seiner Offenstellung haltendes Federelement (45) vorgesehen ist.
6. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem zweiten Kolben (38) begrenzte zweite Kammer (36) zur Aufnahme von Schmiermittel vorgesehen ist
7. Dosiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) der ersten Kammer (16), der Kolben (38) der zweiten Kammer (36) und das erste Ventil (40, 41, 25, 27) achsparallel zueinander angeordnet sind.
8. Dosiereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (40, 41, 25, 27) und die beiden Kolben (12, 38) mittels eines gemeinsamen Stößels (6) betätigbar sind.
9. Dosiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (16, 36) mit den beiden diese begrenzenden Kolben (12, 38) achsparallel zum ersten Ventil (40, 41, 25, 27) angeordnet sind, daß die beiden Kammern (16, 36) über einen Kanal miteinander in Verbindung stehen, wobei der Kanal als Schmiermitteleingang (25,27) für die erste Kammer (16) und die zweite Kammer (36) ausgebildet ist, daß das erste Ventil (40, 41, 25, 27) zwei Ausgänge aufweist, wobei ein Ausgang an den Schmiermitteleingang (25) der ersten Kammer (16) und ein Ausgang an den Schmiermitteleingang (27) der zweiten Kammer (36) angeschlossen ist; und daß der Eingang des ersten Ventils (40, 41, 25, 27) mit einem Schmiermittel-Vorratsbehälter verbunden ist.
10. Dosiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der das erste Ventil (40, 41, 25, 27) und die Kolben (12, 38) betätigende Stößel (6) scheibenförmig ausgebildet ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -5-