DE10056810B4

DE10056810B4 - Ölnebel-Schmiervorrichtung

Info

Publication number: DE10056810B4
Application number: DE10056810A
Authority: DE
Inventors: Norihiko Takubo; Nobuyuki Ikeda; Yuuichirou Koike
Original assignee: Vogel Japan Ltd
Current assignee: Vogel Japan Ltd
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2020-11-17
Also published as: US6471007B1; JP2001141182A; DE10056810A1

Abstract

Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) mit einem Öltank (2), einer feststehenden Verdrängungspumpe (3) zum Ansaugen von Öl in dem Öltank (2) und zum Abgeben von Öl und einem Zerstäuber (4) zum Wandeln des von der feststehenden Verdrängungspumpe (3) abgegebenen Öls in Ölnebel, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiervorrichtung (1) einen Zyklon (5) aufweist zum Abtrennen von nur Ölnebel mit einem geeigneten Partikeldurchmesser und zur Abgabe von Ölnebel über eine Abgabeöffnung (13) unter Zentrifugalkraft, die in dem Zyklon (5) erzeugt wird und dass der Zerstäuber (4) im Bereich eines Primärlufteinlasses (10) angeordnet ist, der in einem oberen zylindrischen Teil des Zyklons (5) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ölnebel-Schmiervorrichtung, die Schmieröl in Form eines Ölnebels an Reibungsteile von Maschinenelementen, die geschmiert werden müssen, sowie Lager und Zahnräder zuführen kann, und die auch zur Zufuhr von Schneidöl zwischen ein zu bearbeitendes Werkstück und ein Schneidwerkzeug verwenden werden kann.
Eine konventionelle Ölnebel-Schmiervorrichtung zum Zuführen von Schmieröl an Reibungsteile umfaßt einen Öltank, eine fixierte Verdrängungspumpe zum Ansaugen und Abgeben von Öl in dem Öltank und einen Zerstäuber zum Zerstäuben von Öl, das von der feststehenden Verdrängungspumpe geliefert wird, in Ölnebel. Sie ist angepaßt, um nur kleine Ölnebel durch Freifall und Zufuhr derselben auszuwählen.
Aus der Druckschrift DE 196 54 321 A1 ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Ölaerosols unter Abscheidung schwerer Partikel an einem Prallkörper bekannt, der oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels in einem Ölbehälter angeordnet ist.
Bei konventionellen Ölnebelschmiervorrichtungen neigt unter dem Druck des ausgeführten Luftstroms Schmieröl mit großen Partikeldurchmessern oder flüssiges Öl, das durch die Abgabeöffnung nicht abgegeben werden sollte, dazu, abgegeben zu werden, nachdem es entlang der Wandfläche des Auswahlteils entlanggeflossen ist. Somit wird Ölnebel in den Rohrleitungen zwischen dem Zerstäuber und der Sprühdose verflüssigt. Auf diese Weise wurde kein erwarteter Anteil von Ölnebel an jeden Schmierpunkt gesprüht.
Da es des weiteren unmöglich war, den Partikeldurchmesser des abgegebenen Sprühnebels einfach einzustellen, war die Anwendung auf beispielsweise die Schmierung von Lagern beschränkt. Es kann nicht für feinstes Schneiden (minute-amount cutting) verwendet werden, bei dem nur Ölnebel mit geringen Partikelgrößen erforderlich ist, angesichts der Tatsache, daß dasselbe System verwendet wird.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer Ölnebel-Schmiervorrichtung, die stabil Ölnebel mit gleichmäßigem Partikeldurchmesser liefern kann und die auch für die Zufuhr von Schneidöl beim feinstem Schneiden verwendbar ist.
Erfindungsgemäß wird eine Ölnebel-Schmiervorrichtung geschaffen mit einem Öltank, einer fixierten Verdrängungspumpe zum Saugen und Abgeben von Öl in dem Öltank und einem Zerstäuber zum Umwandeln des von der feststehenden Verdrängungspumpe gelieferten Öls in einen Ölnebel, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiervorrichtung einen Zyklon aufweist zum Abtrennen von nur Ölnebel mit einem geeigneten Partikeldurchmesser und zur Abgabe von Ölnebel über eine Abgabeöffnung unter Zentrifugalkraft, die in dem Zyklon erzeugt wird, und daß der Zerstäuber im Bereich eines Primärlufteinlasses angeordnet ist, der in einem oberen zylindrischen Teil des Zyklons ausgebildet ist.
Gemäß der Erfindung ist innerhalb des Zyklons ein Ausfluß-Verhinderungselement vorgesehen zum Verhindern, daß flüssiges Öl durch den Auslaß unter dem Luftstromdruck fließt.
Gemäß der Erfindung ist der Zyklon mit einem Sekundärlufteinlaß versehen zum Erhöhen der Luftstromgeschwindigkeit in dem Zyklon, und ein Drosselventil ist in dem Sekundärlufteinlaß vorgesehen.
Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine Vertikalschnittdarstellung einer Ölnebel-Schmiervorrichtung gemäß der Erfindung;
2 eine Querschnittsdarstellung derselben und
3 ein Schaltungsdiagramm derselben.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
In den Figuren umfaßt eine Ölnebel-Schmiervorrichtung 1 einen Öltank 2, eine feststehende Verdrängungspumpe 3 zum Ansaugen von Öl in dem Öltank 2 und zum Abgeben von Öl A, einen Zerstäuber 4 zum Wandeln von Öl, das von der feststehen Verdrängungspumpe 3 abgegeben wurde, in Ölnebel, und ein Zyklon 5 zum Auswählen von nur Ölnebel mit einem geeigneten Partikeldurchmesser aus dem Ölnebel und zu dessen Abgabe durch Zentrifugalkraft. Bei der feststehenden Verdrängungspumpe 3 wird Druckfluid von einer Druckfluidzufuhrquelle durch ein Solenoidventil 6 umgeschaltet, um die Abgabe und das Ansaugen von Öl zu steuern.
Der Zerstäuber 4 und das Zyklon 5 sind einstückig am Oberteil des Öltanks 2 vorgesehen. Unter einem zylindrischen Teil 7 ist das Zyklon 5 mit einem konischen Trennteil 8 vorgesehen, der in den Öltank 2 ragt. Der Zerstäuber 4 ist außerhalb des zylindrischen Teils 7 vorgesehen.
Der Zerstäuber 4 hat eine Düse 9 zum Ausstoßen von Öl, das von der feststehenden Verdrängungspumpe 3 abgegeben wird, die in einen Primärlufteinlaß 10 hineinragt, der in dem zylindrischen Teil 7 des Zyklons 5 ausgebildet ist. Um die Düse 9 ist ein Primärluftdurchlaß 11 vorgesehen, der mit dem Primärlufteinlaß 10 kommuniziert. Da der Luftstrom, der den Primärlufteinlaß 10 passiert, extrem schnell ist, wird Öl, das von der Düse 9 abgegeben wird, in Ölnebel gewandelt. Der Ölnebel von der Düse 9 wird in Tangentialrichtung in den zylindrischen Teil 7 des Zyklons 5 zusammen mit der Primärluft eingeblasen.
Das Zyklon 5 hat eine Auslaßleitung 12, die koaxial an einem Zentralteil innerhalb des zylindrischen Teils 7 angeordnet ist. Am oberen Ende der Auslaßleitung 12 ist eine Auslaßöffnung 13 vorgesehen, die sich zur Außenseite des Zyklons 5 hin öffnet.
Ölnebel, der von der Auslaßöffnung 13 abgegeben wird, wird an Schmier- und Schneidteile geführt. Am unteren Ende der Auslaßleitung 12 ist ein Ausflußverhinderungselement 14 vorgesehen, um zu verhindern, daß flüssiges Öl B in Richtung auf die Auslaßöffnung 13 unter dem Luftstromdruck ausfließt.
Das Ausflußverhinderungselement 14 ist ein plattenförmiger Teller, dessen obere Fläche zurückspringt und koaxial in dem zylindrischen Teil 7 vorgesehen ist. Zwischen seiner äußeren Umfangsfläche und der inneren Wand des zylindrischen Teils 7 ist ein schmaler Durchlaß ausgebildet. Eine Leitung 15, die sich zu seinem zurückspringenden Teil öffnet, hat ein Unterende, das in Richtung auf den Boden des konischen Teils 8 geführt ist.
In dem zylindrischen Teil 7 des Zyklons 5 ist ein Sekundärluftzufuhrteil 16 vorgesehen, beispielsweise in einer Position gegenüberliegend dem Primärlufteinlaß 10, wobei die Achse dazwischen ist. In einem Mittenteil der Passage in Richtung auf den Sekundärlufteinlaß 16 ist ein Drosselventil 17 vorgesehen.
Die Ölnebel-Schmiervorrichtung 1 der Erfindung ist wie oben beschrieben aufgebaut. Wenn die feststehende Verdrängungspumpe 3 aktiviert ist, wird Öl A in dem Öltank 2 angesaugt. Das von der festen Verdrängungspumpe 3 abgegebene Öl wird durch den Zerstäuber 4 in Ölnebel verwandelt. Ölnebel von der Düse 9 wird in den zylindrischen Teil 7 des Zyklons 5 durch den Lufteinlaß 10 zusammen mit Primärluft eingeblasen.
Wie in 1 dargestellt, strömt der Ölnebel, der zusammen mit der Luft in den Zyklon 5 eingeblasen wurde, in dem konischen Teil 8 nach unten, während er unter der Zentrifugalkraft eine Spirale bildet, und strömt dann hoch in die Auslaßleitung 12 am oberen Mittenteil. Der von der Auslaßöffnung 13 abgegebene Ölnebel wird an Schmierteile und Schneidteile geführt.
Von den Ölnebeln, die in den Zyklon 5 geblasen werden, neigen solche mit kleineren Partikeldurchmessern dazu, sich in der Mitte zu sammeln, und solche mit größerem Durchmesser sammeln sich aufgrund der Zentrifugalkraft an der Außenseite. Flüssiges Öl, das an dem Innenumfang des konischen Teils 8 des Zyklons 5 anhaftet, wird durch die verwirbelnde Luft nach unten gedrückt und über eine Leitung 18 und einen Durchlaß 20 mit einem Drosselventil 19 zurück in den Öltank 2 geführt. Andererseits fließt Öl, das in den oberen Teil des zylindrischen Teils 7 des Zyklons 5 unter Luftstromdruck gepreßt wurde, entlang der Außenwand der Abgabeleitung 12 und wird an der oberen Fläche des Ausflußverhinderungselementes 14 eingefangen, passiert durch die Leitung 15 und wird in den Öltank 2 über den Bodenteil des konischen Teils 8 in der selben Weise, wie oben beschrieben wurde, zurückgeführt.
Somit wird Öl, das nicht in Ölnebel verwandelt wurde, und das durch Luft auf den oberen Teil des zylindrischen Teils 7 in dem Zyklon 5 geschoben wurde, durch das Auslaßverhinderungselement 14 gefangen. Da das Eindringen von flüssigem Öl in die Abgabeöffnung 13 unterdrückt wird, ist es möglich, stabil Ölnebel in die Abgabeöffnung 13 über die Abgabeleitung 12 zu liefern, der im Partikeldurchmesser klein und gleichförmig ist.
Auch wird in den Zyklon 5 Sekundärluft, deren Flußrate durch ein Drosselventil 17 eingestellt wird, eingeblasen, so daß die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in dem Zyklon 5 erhöht wird. Dies stellt die Trennung zwischen größeren und kleineren Ölnebeln sicher, so daß es möglich ist, nur Ölnebel mit geringeren Partikeldurchmessern durch die Abgabeöffnung 13 abzugeben. Auf diese Weise ist es möglich, die Ölnebel-Schmiervorrichtung 1 für kleinere Mengen beim Schneiden zu verwenden.
Wie oben beschrieben, ist erfindungsgemäß in einer Ölnebel-Schmiervorrichtung zum Wandeln von Öl, das von einer festen Verdrangungspumpe geliefert wird, in Ölnebel ein Zyklon vorgesehen zum Auswählen von nur Ölnebel mit einem geeigneten Partikeldurchmesser und zum Abgeben des Ölnebels unter Zentrifugalkraft, die innerhalb erzeugt wurde. Auf diese Weise ist es möglich, Ölnebel in kleinere und größere mittels der Zentrifugalkraft zu trennen und Ölnebel stabil zu liefern, der hinsichtlich des Partikeldurchmessers klein und gleichmäßig ist. Auch ist es möglich, eine angenommene Menge von Ölnebel auf einen Schmierpunkt zu sprühen.
Da es des weiteren möglich ist, Ölnebel mit einer geringeren Partikelgröße durch Einblasen von Sekundärluft zuzuführen, kann diese Vorrichtung zur Zufuhr von Schneidöl beim Schneiden mit geringen Mengen verwendet werden.

Claims

Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) mit einem Öltank (2), einer feststehenden Verdrängungspumpe (3) zum Ansaugen von Öl in dem Öltank (2) und zum Abgeben von Öl und einem Zerstäuber (4) zum Wandeln des von der feststehenden Verdrängungspumpe (3) abgegebenen Öls in Ölnebel, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiervorrichtung (1) einen Zyklon (5) aufweist zum Abtrennen von nur Ölnebel mit einem geeigneten Partikeldurchmesser und zur Abgabe von Ölnebel über eine Abgabeöffnung (13) unter Zentrifugalkraft, die in dem Zyklon (5) erzeugt wird und dass der Zerstäuber (4) im Bereich eines Primärlufteinlasses (10) angeordnet ist, der in einem oberen zylindrischen Teil des Zyklons (5) ausgebildet ist.
Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zerstäuber (4) eine Düse (9) zum Ausstoßen von Öl hat, die in den Primärlufteinlass (10) hineinragt.
Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auslassleitung (12) zur Abgabe von Ölnebel koaxial an einem Zentralteil innerhalb des zylindrischen Teils (7) angeordnet ist, an deren oberem Ende sich die Abgabeöffnung (13) zur Außenseite des Zyklons (5) hin öffnet.
Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Zyklons (5) ein Ausflußverhinderungselement (14) vorgesehen ist zum Verhindern, daß flüssiges Öl durch die Abgabeöffnung (13) unter Luftströmungsdruck ausfließt.
Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausflussverhinderungselement (14) ein plattenförmiger Teller ist, der koaxial in dem zylindrischen Teil (7) angeordnet ist, und dass zwischen der äußeren Umfangsfläche des Ausflussverhinderungselements (14) und der inneren Wand des zylindrischen Teils (7) ein schmaler Durchlass ausgebildet ist.
Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Fläche des Ausflussverhinderungselementes (14) zurückspringt und eine Leitung (15) sich zum zurückspringenden Teil öffnet, deren unteres Ende in Richtung eines Bodenteils des Zyklons (5) führt.
Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zyklon (5) mit einem Sekundärlufteinlaß (16) versehen ist zum Erhöhen der Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Zyklon (5) und dass ein Drosselventil (17) in einer Sekundärluftzufuhrleitung vorgesehen ist.
Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärlufteinlass (16) dem Primärlufteinlass (10) gegenüber im zylindrischen Teil (7) angeordnet ist.
Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein konischer Trennteil (8) des Zyklons (5) in den Öltank (2) ragt.
Ölnebel-Schmiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zerstäuber (4) und der Zyklon (5) einstückig an einem Oberteil des Öltanks (2) ausgeformt sind.