DE102011053027B4

DE102011053027B4 - Schmierstoffreservoir und Verfahren zum Fördern von Schmierstoff

Info

Publication number: DE102011053027B4
Application number: DE201110053027
Authority: DE
Inventors: Bernhard Köppel; Jürgen Brendel; Stefan Hess
Original assignee: Baier and Koeppel GmbH and Co KG
Current assignee: Groeneveld Beka GmbH
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2031-08-27
Also published as: DE102011053027A1

Abstract

Schmierstoffreservoir für eine Schmierstoffpumpe, die zur Versorgung einer oder mehrerer Schmierstellen mit Schmierstoff ausgebildet ist und mit einem Antrieb zum Antreiben eines oder mehrerer Pumporgane ausgestattet ist, wobei das Schmierstoffreservoir einen Schmierstoffaufnahmeraum mit einer zylindrischen Grundform und einer starren seitlich umlaufenden Wandung (13) umfasst, wobei innerhalb des Schmierstoffaufnahmeraums (24) ein Rührwerk (15) integriert ist, das um eine Achse (A) rotierbar gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (15) in seiner Längserstreckung entlang der Achse (A) veränderlich bzw. teleskopierbar ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmierstoffreservoir für eine Schmierstoffpumpe, die zur Versorgung einer oder mehrerer Schmierstellen mit Schmierstoff ausgebildet ist und mit einem Antrieb zum Antreiben eines oder mehrerer Pumporgane ausgestattet ist, wobei das Schmierstoffreservoir einen Schmierstoffaufnahmeraum mit einer zylindrischen Grundform und einer starren seitlich umlaufenden Wandung umfasst, wobei innerhalb des Schmierstoffaufnahmeraums ein Rührwerk integriert ist, das um eine Achse (A) rotierbar gehalten ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fördern von Schmierstoff aus einem solchen Schmierstoffreservoir.
Bei Schmierstoffreservoiren, die zur Bereithaltung einer gewissen Menge an Schmierstoff für eine Schmierstoffpumpe ausgebildet sind, besteht herkömmlicherweise das Problem, dass gerade bei längerer Standzeit eine Verschlechterung des vorgehaltenen Schmierstoffes auftreten kann, und zwar insbesondere dadurch, dass eine Entmischung des Schmierstoffes auftritt und/oder der Schmierstoff Umgebungsluft aufnimmt bzw. einlagert.
Ein wie eingangs geschildert aufgebautes Schmierstoffreservoir ist bereits aus der DE 20 2008 000 748 U1 bekannt. Das dort beschriebene Rührwerk ist allerdings nur im unteren Bereich des Schmierstoffreservoirs wirksam und kann damit unter Umständen keine Durchmischung des gesamten Volumens des Schmierstoffreservoirs erzielen. Rührwerke an sich sind auch aus der DE 20 2010 016 721 U1 bzw. der DE 36 28 335 A1 bekannt, wobei auch dort die möglichst vollständige Durchmischung des gesamten Volumens des Schmierstoffreservoirs verbesserungsfähig erscheint.
Ausgehend von diesen in der Fachwelt bekannten Problemen stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Schmierstoffreservoir sowie ein Verfahren zum Fördern von Schmierstoff aus einem solchen Schmierstoffreservoir anzugeben, bei dem auch über längere Stand- bzw. Einlagerungszeiten eine hohe Qualität des Schmierstoffes gewährleistet werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem Schmierstoffreservoir nach den Merkmalen des Anspruches 1 sowie mit einem Verfahren zum Fördern von Schmierstoff nach den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine wesentliche Kernüberlegung der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Schmierstoffaufnahmeraum mit einem Rührwerk auszustatten, das auch bei veränderlicher Füllhöhe des Schmierstoffaufnahmeraums eine möglichst gute Durchmischung des Schmierstoffes erzielen kann. Zu diesem Zweck ist im Schmierstoffreservoir ein Rührwerk integriert, das in seiner Längserstreckung entlang der Achse (A) veränderlich bzw. teleskopierbar ausgebildet ist.
Unter zylindrischer Grundform ist jede Grundform zu verstehen, die eine Wandung aufweist, die in allen Ebenen senkrecht zur Achse (A) stets zumindest im Wesentlichen – ggf. muss eine geringfügige Entformungsschräge der seitlich umlaufenden Wandung vorgesehen werden – den gleichen Querschnitt definiert, wobei dieser Querschnitt nicht notwendigerweise eine Kreisform haben muss. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, dass auch Prismen beispielsweise Zylinder im Allgemeinen darstellen. Als ein Zylinder wird insofern auch ein Prisma, ein Zylinder mit elliptischer Grundfläche oder ein Zylinder mit einer Grundfläche beliebiger Umfangsform verstanden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Rührwerk ein oder mehrere Rührflügel, der oder die um die Achse (A) rotierbar sind und komprimiert bzw. auseinandergezogen werden können. Für eine bevorzugte Ausführungsform ist es charakteristisch, dass sich die Geometrie des oder der Rührflügel selbst, insbesondere abhängig von der Füllstandshöhe des Schmierstoffs im Schmierstoffreservoir verändert.
Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen ein Rührwerk selbst teleskopierbar ausgebildet ist, die Rührflügel aber selbst eine unveränderliche Geometrie beibehalten.
In einer möglichen Ausgestaltung, bei der sich die Geometrie des Rührflügels ändert, ist der Rührflügel entsprechend der Geometrie eines Schraubgewindes ausgebildet, windet sich also mit einer gewissen vorgegebenen Steigung und einem vorgegebenen oder veränderlichen Radius um die Achse (A). Bei einer Komprimierung des Rührflügels nimmt der Rührflügel eine geringere „Steigung”, bei einem Auseinanderziehen des Rührflügels eine größere „Steigung” ein.
Eine weitere mögliche Ausgestaltung besteht darin, den Rührflügel ziehharmonika- bzw. mäanderartig auszubilden, wobei das Grundprinzip darin zu sehen ist, dass eine Scharnier- oder Knickstelle an einem radial außenliegenden Punkt zwischen zwei Rührflügelabschnitten vorgesehen ist, die gegenüberliegend jeweils die zentrale Achse (A) aufnehmen, so dass die beiden genannten Rührflügelabschnitte ein praktisch gleichschenkliges Dreieck ausbilden und die Basis des gleichschenkligen Dreiecks entlang der Achse (A) verläuft, wobei der Winkel des gleichschenkligen Dreiecks zwischen den gleich lang bemessenen Schenkeln entsprechend der Teleskopierbarkeit veränderlich ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist im Schmierstoffreservoir ein innerhalb der seitlich umlaufenden Wandung entlang der Achse (A) geführter Schmierstofffolgekolben angeordnet, der die Ausdehnung des Schmierstoffaufnahmeraumes in Richtung der Achse (A) entsprechend dem verbleibenden Füllstand begrenzt. Hierdurch wird der Schmierstoff gleichzeitig zumindest annähernd luftfrei gehalten. Der Schmierstofffolgekolben sorgt darüber hinaus dafür, dass an den Pumporganen auch dann Schmierstoff ansteht, wenn das Schmierstoffreservoir nicht oberhalb der Pumporgane, sondern beispielsweise unterhalb der Pumporgane liegt. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn dies durch die Montagelage permanent so vorgegeben ist; in gewissen Anwendungsfällen sind Schmierstoffpumpen inklusive des Schmierstoffreservoirs aber auch an bewegten Systemen angeordnet, so dass sich die Orientierung zwischen Schmierstoffreservoir und Pumporganen bezogen auf den Gravitationsvektor verändern kann.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Rührwerk im Wesentlichen über die gesamte variable Längserstreckung des Schmierstoffaufnahmeraums in Richtung der Achse (A) wirksam ist. Hierdurch wird eine zuverlässige Durchmischung aller Bereiche des Schmierstoffaufnahmeraums gewährleistet.
Der Schmierstoffaufnahmeraum des Schmierstoffreservoirs kann weiterhin eine Entgasungseinrichtung umfassen, um auch in wechselnden Einbau- bzw. Betriebslagen eine Entgasung des Schmierstoffes zu ermöglichen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Entgasungseinrichtung als Membran ausgebildet. Die Membran ist dabei für Gas, insbesondere Luft durchlässig, für Schmierstoff jedoch nicht.
Die insbesondere als Membran ausgebildete Entgasungseinrichtung kann dabei beispielsweise in einer Wandung des Schmierstoffaufnahmeraumes vorgesehen sein; alternativ bzw. bevorzugt weist das Schmierstoffreservoir einen innerhalb der Wandung entlang einer durch die zylindrische Form des Schmierstoffaufnahmeraumes vorgegebenen Achse geführten Schmierstofffolgekolben auf und die Entgasungseinrichtung ist dabei in den Schmierstofffolgekolben integriert bzw. am Schmierstofffolgekolben angeordnet. Insbesondere wenn der Schmierstofffolgekolben mit einer vorbestimmten Kraft einen Druck auf den im Schmierstoffaufnahmeraum aufgenommenen Schmierstoff ausübt, kann im Schmierstoff und/oder im Schmierstoffaufnahmeraum eingelagertes Gas, insbesondere Luft, aus dem Schmierstoffaufnahmeraum abgeführt werden, so dass die Qualität des Schmierstoffes nicht beeinträchtigt wird.
Nach einem weiteren fakultativen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Schmierstoffreservoir eine Füllstandsmesseinrichtung umfassen, um die Füllstandshöhe des Schmierstoffes im Schmierstoffaufnahmeraum entlang der durch die zylindrische Grundform vorgegebene Achse stufenlos oder abschnittsweise zu detektieren. Hierfür kommen eine große Anzahl von Detektionstechniken in Betracht. Eine Detektion kann beispielsweise nach optischen Prinzipien, kapazitativ, induktiv, durch Ultraschall oder durch eine Widerstandsmessung erfolgen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Füllstandsmesseinrichtung eine Signalaussendeeinrichtung sowie eine Signalempfangseinrichtung, um den Füllstand zu ermitteln. Dabei kann die Ermittlung des Füllstandes in diesem Kontext beispielsweise nach dem Prinzip einer Laufzeitmessung, nach dem Prinzip einer Intensitätsschwächung oder durch die Ermittlung eines Reflexionswinkels erfolgen, wobei zahlreiche weitere Messprinzipien denkbar sind.
Nach einem weiteren fakultativen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Schmierstoffreservoir ein geschlossenes Gehäuse umfassen, wobei der Schmierstofffolgekolben zwischen dem Schmierstoff und einem Arbeitsfluideinlass zum Einlassen eines Arbeitsfluides in das Schmierstoffreservoir angeordnet ist und der Schmierstofffolgekolben durch den Druck des Arbeitsfluides beaufschlagbar ausgebildet ist.
Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass eine Druckbeaufschlagung des Schmierstoffes auch nur zeitweilig erfolgen kann, beispielsweise nur während einer Schmierperiode, also kurz vor und während eines Pumpvorganges, nicht jedoch dann, wenn keine Schmierstoffförderung von Nöten ist. Dadurch erfolgt keine permanente Druckbelastung des Schmierstoffes mit der Folge, dass Separation in deutlich reduziertem Maße auftritt.
Gleichzeitig wird hierdurch das Problem vermieden bzw. erheblich reduziert, dass zwischen dem Schmierstofffolgekolben und der seitlich umlaufenden Wandung aus dem Schmierstoffreservoir Schmierstoff ausdringt und sich an der gegenüberliegenden, dem Schmierstoffreservoir abgewandten Seite des Schmierstofffolgekolbens sammelt. Schließlich lässt sich der Befüllvorgang erheblich vereinfachen, da bei der Möglichkeit, den Schmierstofffolgekolben nur zeitweise mit Druck zu beaufschlagen, gerade beim Befüllvorgang diese Druckbeaufschlagung reduziert oder auf Null gesetzt werden kann, so dass eine Schmierstoffbefüllung nicht – wie herkömmlich gegen die Kraft der Spiralfeder – zu erfolgen hat. Schließlich ist zu bemerken, dass die herkömmliche Lösung mit Spiralfeder auch den Nachteil hat, dass die Federkraft der Spiralfeder über den gesamten Verstellweg des Schmierstofffolgekolbens zu- oder abnimmt, sich also die Druckbeaufschlagung je nach Füllstandshöhe des Schmierstoffs im Schmierstoffreservoir ändert. Mit der hier vorgeschlagenen Lösung der Beaufschlagung des Schmierstofffolgekolbens mittels eines Arbeitsfluides lässt sich die Druckbeaufschlagung steuern bzw. regeln, so dass die Druckbeaufschlagung in einem weiten Bereich einstellbar wird, also insbesondere auch über den gesamten Verschiebeweg des Schmierstofffolgekolbens, soweit gewünscht, konstant gehalten werden kann.
Selbstverständlich sind die Dichtungen der Schmierstoffpumpe, insbesondere die Dichtungen, auf die Beaufschlagung mittels eines Arbeitsmediums angepasst. Gleichzeitig wird hierdurch die Möglichkeit geschaffen, dass das Schmierstoffreservoir, insbesondere vor der Erstbefüllung, evakuierbar ist. Hierdurch kann der Befüllvorgang verbessert werden. Herkömmlicherweise besteht das Problem, dass Lufteinschlüsse nach Möglichkeit zu vermeiden sind, damit die Pumporgane ohne Funktionsstörungen den Schmierstoff ansaugen können.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Schmierstoffreservoir eine Luftdruckpumpe, um bedarfsweise den Schmierstofffolgekolben mit Druckluft zu beaufschlagen. Durch die Integration einer Luftdruckpumpe am oder im Schmierstoffreservoir wird eine autarke Einheit geschaffen. Es ist natürlich auch möglich, ein Arbeitsfluid, wie Druckluft, über eine zentrale Druckluftanlage zuzuführen.
Schließlich wird noch ein Verfahren zum Fördern von Schmierstoff an eine oder mehrere Schmierstellen aus einem Schmierstoffreservoir beansprucht, wobei das Schmierstoffreservoir für eine Schmierstoffpumpe ausgebildet und bestimmt ist, die zur Versorgung einer oder mehrerer Schmierstellen mit Schmierstoff ausgebildet ist und mit einem Antrieb zum Antreiben eines oder mehrerer Pumporgane ausgestattet ist. Das Schmierstoffreservoir weist dabei einen Schmierstoffaufnahmeraum mit einer zylindrischen Grundform und einer starren, seitlich umlaufenden Wandung auf. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zunächst durch Einleitung von Arbeitsfluid Druck auf den Schmierstofffolgekolben aufgebaut wird, dass durch diesen Druckaufbau Schmierstoff in ausreichender Menge an dem oder den Pumporganen ansteht, dass während einer vorbestimmten Schmierperiode die jeweils gewünschte Menge durch das oder die Pumporgane gefördert wird und dass nach Abschluss dieser Schmierperiode eine Ruheperiode dadurch eingeleitet wird, dass die Pumporgane stillstehen und der durch das Arbeitsfluid aufgebaute Druck abgelassen wird.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Hierbei zeigen:
1 eine Ausführungsform einer Schmierstoffpumpe, bei der eine Füllstandsmesseinrichtung integriert ist;
2 eine Ausführungsform eines Schmierstofffolgekolbens gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
3 eine Ausführungsform eines Rührwerks für ein Schmierstoffreservoir;
4a bis 4e verschiedene Prinzipansichten zur Veranschaulichung alternativer Ausgestaltungen für Rührwerke nach einem fakultativen Aspekt der vorliegenden Erfindung.
5 eine Ausführungsform einer Schmierstoffpumpe bzw. eines Schmierstoffreservoirs nach einem fakultativen Aspekt der vorliegenden Erfindung; und
1 zeigt eine Ausführungsform einer Schmierstoffpumpe. Die Schmierstoffpumpe 25 weist einen unteren Gehäuseabschnitt 26, einen mittleren Gehäuseabschnitt 27 sowie einen oberen Gehäuseabschnitt auf, der als Schmierstoffreservoir 11 ausgebildet ist. Im mittleren Gehäuseabschnitt 27 sind ein oder mehrere Pumporgane angeordnet, die aus dem Schmierstoffreservoir 11 Schmierstoff ansaugen und an ein oder mehrere Schmierstellen fördern können. Zum Antreiben der Pumporgane ist im unteren Gehäuseabschnitt 26 ein Motor (nicht gezeigt) untergebracht, der über einen Antrieb die Pumporgane antreibt. Ebenfalls im unteren Gehäuseabschnitt 26 kann noch eine Steuereinrichtung mit einer Eingabe-/Ausgabeeinheit 36 vorgesehen sein. Die zentrale Steuereinheit kann mit verschiedenen Sensoren, Schnittstellen und Komponenten mit der Schmierstoffpumpe, insbesondere auch des Schmierstoffreservoirs 11 in Wirkverbindung stehen, um den Betriebsablauf der Pumpe zu steuern.
Das Schmierstoffreservoir 11 weist ein Gehäuse 21 auf, das einen im vorliegenden Fall kreiszylindrisch ausgebildeten Schmierstoffaufnahmeraum 24 umschließt. Dabei ist der Schmierstoffaufnahmeraum 24 seitlich durch eine seitlich umlaufende Wandung 13, oben durch einen Schmierstofffolgekolben 14 und unten durch den mittleren Gehäuseabschnitt 27 begrenzt. Der Schmierstofffolgekolben 14 ist entlang einer Stange 28, die in Axialrichtung A ausgerichtet ist, axial verschieblich gelagert. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass im Stand der Technik auch Lösungen bekannt sind, bei denen ein Schmierstofffolgekolben 14 ohne Lagerung auf einer Stange 28 in Axialrichtung A verschiebbar gehalten ist, also eine Stange 28 zur Führung des Schmierstofffolgekolbens 14 entbehrlich ist. Insofern sind auch bei allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Abwandlungen denkbar, bei denen eine Stange 28 zur Führung des Schmierstofffolgekolbens 14 entfallen kann.
Der Schmierstoff, insbesondere Schmierfett, ist insofern zwischen dem Schmierstofffolgekolben 14 der seitlich umlaufenden Wandung 13 und dem mittleren Gehäuseabschnitt 27 aufgenommen. In der vorliegenden Ausgestaltung ist der Schmierstofffolgekolben 14 durch eine Spiralfeder 29 unter Vorspannung gestellt, so dass der Schmierstofffolgekolben 14 mit einem vorbestimmten Anpressdruck auf den Schmierstoff einwirkt und verhindert, dass sich Luftblasen oder nicht mit Schmierstoff gefüllte Volumina im Schmierstoffaufnahmeraum 24 ausbilden. Gleichzeitig wird durch den Schmierstofffolgekolben 14 sichergestellt, dass, auch in Überkopfposition oder in anderen sich ändernden oder stationären Einbaulagen stets Schmierstoff an den Pumporganen des mittleren Gehäuseabschnitts 27 ansteht.
Um den Füllstand des Schmierstoffes bezogen auf die Achse A erfassen zu können, ist nach einem fakultativen Aspekt der Erfindung eine Füllstandsmesseinrichtung 18 am oder im Schmierstoffreservoir 11 integriert vorgesehen. Die Füllstandsmesseinrichtung 18 kann sich einer oder mehrerer der vorbekannten Detektionstechnischen bedienen, also beispielsweise auf optischem Prinzip, kapazitativ, induktiv oder durch eine Widerstandsmessung die Füllhöhe des Schmierstoffes bzw. die axiale Position des Schmierstofffolgekolbens 14 bezogen auf die Achse A erfassen.
In der hier konkret veranschaulichten Ausgestaltung umfasst die Füllstandsmesseinrichtung 18 eine Signalaussendeeinrichtung 19 sowie eine Signalempfangseinrichtung 20, wobei Signalaussendeeinrichtung 19 und Signalempfangseinrichtung 20 an einer Innenwand des Gehäuses 21, insbesondere eines abnehmbaren Gehäusedeckels 37, des Schmierstoffreservoirs 11 angeordnet ist. Die Lichtaussendeeinrichtung 19 sendet sichtbares oder Infrarotlicht in Richtung auf die dem Schmierstoff abgewandte Seite des Schmierstofffolgekolbens 14 aus, wo dieses Licht reflektiert und auf die Signalempfangseinrichtung 20 zurückgeworfen wird. Insofern wird der Abstand des Schmierstofffolgekolbens 14 zur Position der Füllstandsmesseinrichtung 18 nach dem Prinzip einer Laufzeitmessung detektiert und daraus auf die Füllhöhe bzw. das Restvolumen des Schmierstoffes im Schmierstoffaufnahmeraum 24 rückgeschlossen. In entsprechender Weise könnte die Füllhöhe bzw. das Restvolumen des Schmierstoffes beim vorliegenden Aufbau auch anhand einer Intensitätsveränderung ermittelt werden, da die Intensität des rückgestrahlten Signals mit höherem Abstand abnimmt, mit kleinerem Abstand hingegen zunimmt.
Weiterhin kann noch eine Entgasungseinrichtung 12 am Schmierstoffaufnahmeraum 24 dergestalt vorgesehen sein, dass eine Entgasung des im Schmierstoffaufnahmeraum 24 aufgenommenen Schmierstoffes ermöglicht wird.
In einer möglichen Ausgestaltung ist eine derartige Entgasungseinrichtung 12 im Schmierstofffolgekolben 14 ausgebildet, was nachstehend unter Bezugnahme auf 2 näher erläutert wird. Der Schmierstofffolgekolben 14 weist in der Ausführungsform nach 2 einen beispielsweise aus Kunststoff gebildeten Teller 30, der stirnseitig eine beispielsweise in einer Nut aufgenommene Dichtung 31 zur Abdichtung gegen die seitlich umlaufende Wandung 13 des Schmierstoffaufnahmeraums 24 aufweist. Mittig ist in den Teller 30 integral eine Muffe 32 eingeformt, in die eine Dichtung 33 (vgl. 1) eingelegt ist. Über die Muffe 32 und die Dichtung 33 gleitet der Schmierstofffolgekolben 14 auf der Stange 28 (vgl. 1).
Im Teller 30 des Schmierstofffolgekolbens 14 können mehrere Öffnungen 34 ausgebildet sein (vorliegende beispielsweise drei Öffnungen), die durch eine luftpermeable Membran, die jedoch keinen Schmierstoff hindurch lässt, verschlossen sind. Auf diese Weise ist eine Entgasungseinrichtung 12 ausgebildet und es können im Schmierstoffaufnahmeraum verbleibende Restluft oder Gaseinschlüsse im Schmierstoff aus dem Schmierstoff bzw. Schmierstoffaufnahmeraum 24 entfernt werden. Die Restluft bzw. die Gaseinschlüsse passieren die mit einer Membran überdeckten Öffnungen 34, ohne dass Schmierstoff aus dem Schmierstoffaufnahmeraum 24 durch die Öffnungen 34 ausfließen kann.
In 3 ist ein zur Integration in eine Schmierstoffpumpe 25 bzw. in ein Schmierstoffreservoir 11 nach 1 vorgesehenes Rührwerk 15 veranschaulicht. Das Rührwerk 15 ist um die zentrale Achse A, die durch den Verlauf der Stange 28 definiert ist, rotierbar ausgebildet. Gleichzeitig ist das Rührwerk 15 gemäß einem fakultativen Aspekt der vorliegenden Erfindung in seiner Längserstreckung entlang der Achse A veränderlich bzw. teleskopierbar ausgestaltet. Im vorliegenden Fall ist dies dadurch realisiert, dass ein einziger schraubenlinienförmig um die Stange 28 bzw. die zentrale Achse A umlaufender Rührflügel 17 vorgesehen ist, der ausreichend elastisch ausgebildet ist, so dass bei Annäherung des Schmierstofffolgekolbens 14 an den mittleren Gehäuseabschnitt 27 das Rührwerk 15, also der Rührflügel 17 komprimiert, bei Entfernen des Schmierstofffolgekolbens 14 vom mittleren Gehäuseabschnitt 27 das Rührwerk 15, also der Rührflügel 17 auseinandergezogen werden. Aufgrund seiner schraubenlinienförmig umlaufenden Geometrie ändert der Rührflügel 17 im Wesentlichen nur seine „Steigung”, je nach dem, ob der Schmierstofffolgekolben 14 näher oder weiter vom mittleren Gehäuseabschnitt 27 entfernt angeordnet ist. Bei Annäherung des Schmierstofffolgekolbens 14 an dem mittleren Gehäuseabschnitt 27 wird die Steigung geringer, bei Entfernung größer. Das Rührwerk 15, insbesondere der Rührflügel 17 können vom gleichen Antrieb angetrieben werden, der auch die Pumporgane antreibt. Möglich ist, dass bei Betätigung des Antriebs stets gleichzeitig Rührwerk 15 und Pumporgane (nicht gezeigt) betrieben werden. Denkbar ist auch, dass über eine Kupplungseinrichtung wahlweise nur Rührwerk 15, nur Pumporgane (nicht gezeigt) oder Rührwerk 15 und Pumporgane (nicht gezeigt) betrieben werden können.
Selbstverständlich ist es auch möglich, das Rührwerk 15 mit einem unabhängigen Antrieb auszustatten, so dass Pumporgane und Rührwerk 15 völlig unabhängig voneinander betrieben werden können.
Ganz generell sei bemerkt, dass das Rührwerk 15 auch als Zugfeder ausgebildet sein kann und insofern die Spiralfeder 29 unterstützen oder gar ersetzen kann.
Bei der Ausgestaltung nach 3 ist es denkbar, das Rührwerk 15 auf der Stange 28 umlaufend auszubilden. Möglich ist es auch, den Rührflügel 17 mit der Stange 28 drehmomentschlüssig zu verbinden und somit die Stange 28 inklusive des Rührflügels 17 anzutreiben. Das Prinzip eines teleskopierbaren Rührwerks für ein Schmierstoffreservoir bzw. für eine Schmierstoffpumpe gemäß einem fakultativen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das Prinzip eines schraubenlinienförmig ausgebildeten, um eine zentrale Achse A umlaufenden Rührflügels beschränkt, sondern es werden ganz allgemein beliebige Konstruktionsformen in Betracht gezogen, die – mit oder ohne Veränderung der Geometrie des oder der Rührflügel 17 – eine Veränderung des Rührwerks 15 in seiner axialen Länge zulassen.
Rein beispielshaft werden anhand der 4a bis 4e noch weitere Konstruktionsüberlegungen veranschaulicht und diskutiert. In 4a ist ein Rührwerk 15 in Prinzipskizze veranschaulicht, bei dem der oder die Rührflügel 17 zickzackförmig entlang der Stange 28 angeordnet sind, wobei ein Rührflügelabschnitt 17a mit einem benachbarten Rührflügelabschnitt 17b an einer radial äußeren Position, also an einem zur Stange 28 beabstandeten Punkt aneinanderliegend ausgebildet sind und hier ein Scharnier 35 ausbilden. Das Scharnier 35 kann als klassisches Scharnier ausgebildet sein, also zwei an sich separate Rührflügelabschnitte 17a, 17b schwenkbar miteinander verbinden. Es ist auch möglich, dass das Scharnier 35 als eine Art Folienscharnier ausgebildet ist, die Rührflügelabschnitte 17a und 17b also integral zusammenhängend, allerdings gegeneinander verschwenkbar ausgebildet sind. Der durch das Scharnier 35 vorgegebene Winkel α zwischen den Rührflügelabschnitten 17a, 17b ist insofern veränderlich, je nach dem, ob das Rührwerk 15 auseinandergezogen bzw. zusammengedrückt wird.
Zu beachten ist, dass die einzelnen Rührflügelabschnitte 17a, 17b, ..., 17e in ihrer radialen Ausdehnung so bemessen sein müssen, dass sie im zusammengedrückten Zustand des Rührwerks 15 noch immer von der seitlich umlaufenden Wandung 13 frei sind, so dass das Rührwerk 15 auch im zusammengedrückten Zustand nicht blockiert.
Das Rührwerk 15 kann, wie in 4a veranschaulicht, „einfach zickzackförmig” ausgebildet sein, das heißt die Rührflügelabschnitte 17a, 17b erstrecken sich zu einer ersten Seite ausgehend von der Stange 28, anschließende Rührflügelabschnitte 17c, 17d erstrecken sich unter Ausbildung eines entsprechenden gleichschenkligen Dreiecks auf die gegenüberliegende Seite der Stange 28. Auch hier gilt, die Rührflügelabschnitte 17a, 17b, 17c, 17d, 17e können einzeln oder zumindest die Rührflügelabschnitte 17b, 17c sowie 17d, 17e oder alle Rührflügelabschnitte insgesamt zusammenhängend ausgebildet sein.
In 4b ist eine Abwandlung veranschaulicht, bei der das Rührwerk 15 „zweifach zickzackförmig” oder nach Art eines „Scherengitters” ausgebildet ist. Auch hier werden zwischen den Rührflügelabschnitten 17a, 17b bzw. 17c, 17d oder den gegenüberliegenden Rührflügelabschnitten 17a', 17b' sowie 17c', 17d' jeweils Scharniere 35 definiert, die je nach Auszieh- bzw. Kompressionszustand des Rührwerks einen bestimmten Winkel α miteinander einschließen.
In den 4c, 4d, 4e sind verschiedene prinzipielle geometrische Ausgestaltungen der Rührflügelabschnitte 17a, 17a' veranschaulicht in einer Ansicht entlang der Linie IV-IV in den 4a bzw. 4b.
Bei der Ausführungsform nach 4c nimmt ein Rührflügelabschnitt 17a zumindest im Wesentlichen die Form eines Kreissegments ein. Bei der Grundform, wie anhand der 4d veranschaulicht, ist der Rührflügelabschnitte 17a, 17a' prinzipiell streifenförmig ausgebildet. In 4e ist eine Ausführungsform veranschaulicht, bei der auf einer Ebene senkrecht zum Axialverlauf der Stange 28 bzw. senkrecht zur Achse A nicht nur zwei Rührflügelabschnitte gleichzeitig umlaufen (vgl. Ausführungsform nach 5b), sondern sogar vier. Es versteht sich von selbst, dass die Zahl der auf einer Ebene senkrecht zum Axialverlauf der Stange 28 bzw. senkrecht zur Achse A umlaufenden Rührflügelabschnitte nicht festgelegt ist, sondern auch andere Anzahlen von Rührflügelabschnitten, beispielsweise drei, fünf oder höhere Anzahlen von Rührflügelabschnitten denkbar sind.
In 5 schließlich ist noch eine abgewandelte Ausführungsform eines Schmierstoffreservoirs 11 nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, bei der der Schmierstofffolgekolben 14 nicht durch eine Spiralfeder 29, sondern über ein Arbeitsfluid, das in das Gehäuse 21 an der dem Schmierstoffaufnahmeraum 24 abgewandten Seite über einen Arbeitsfluideinlass 22 eingeführt werden kann. Das Druckfluid kann beispielsweise von einer zentralen Druckfluidversorgung zugeführt werden; in der konkret veranschaulichten Ausgestaltung wird das Arbeitsfluid über eine Luftdruckpumpe 23 aus Umgebungsluft angesaugt.
Wird durch das in das Gehäuse 21 eingeführte Arbeitsfluid ein ausreichender Druck erzeugt, so wird der Schmierstofffolgekolben 14 in Richtung auf den mittleren Gehäuseabschnitt 27 gedrückt und übt dabei gleichzeitig einen entsprechenden Druck auf den Schmierstoff aus. Die Ausführungsform hat den Vorteil, dass hier der im Schmierstoffaufnahmeraum 24 aufgenommene Schmierstoff nur bedarfsweise mit Druck beaufschlagt werden muss, so dass eine Druckbeaufschlagung nur unmittelbar vor bzw. während der Betätigung der Pumporgane notwendig erscheint, in Ruhezeiten dagegen von einer Druckbeaufschlagung des Schmierstoffes abgesehen werden kann bzw. eine Druckbeaufschlagung auch nur unter verringertem Druck erfolgen kann. Mit dieser Lösung lässt sich die Druckbeaufschlagung auch in einem gewissen Parameterbereich einstellen, insbesondere steuern bzw. regeln. Durch die Möglichkeit, das Schmierstoffreservoir 11 nur zeitweise mit Druck zu beaufschlagen, wird eine Vorschädigung des Schmierstoffes („Ausbluten” des Schmierstoffes) weitestgehend verhindert bzw. deutlich reduziert.
Die Dichtungen 31, 33 sind so beschaffen, dass das Arbeitsfluid nicht zwischen seitlich umlaufender Wandung 13 und Schmierstofffolgekolben 14 in das Schmierstoffreservoir 11 eindringen kann. Gleichzeitig wird durch diese Maßnahme das Schmierstoffreservoir 11 auch evakuierbar, wobei hierfür ein Evakuier-Anschluss 38 zum Anschluss einer Evakuierpumpe, insbesondere vor dem Befüllvorgang des Schmierstoffreservoirs, vorgesehen sein kann. Durch die Evakuierung vor dem Befüllvorgang des Schmierstoffreservoirs 11 wird vermieden, dass Restluft im Schmierstoffreservoir 11 verbleibt und die Pumporgane bei Inbetriebnahme nicht Schmierstoff, sondern Luft ansaugen, was zu Funktionsstörungen bis hin zur Beschädigung der Pumporgane führen kann.
Gegebenenfalls lässt sich die Ausführungsform nach 5 auch mit der Ausführungsform nach 1 dergestalt kombinieren, dass eine relativ schwache Spiralfeder 29 vorgesehen wird, so dass in einer Ruheperiode der Schmierstofffolgekolben 14 zwar am Schmierstoff anliegt, aber keinen größeren Druck aufbaut. Erst wenn unmittelbar vor der Förderung von Schmierstoff eine höhere Druckbeaufschlagung notwendig wird, wird Arbeitsfluid über den Arbeitsfluideinlass 22 in das Gehäuse 21 eingeführt und ein zusätzlicher Druck durch das Arbeitsfluid aufgebaut, wobei dieser zusätzliche Druck nach Abschluss der vorgesehenen Schmierperiode wieder abgelassen wird und das Schmierstoffreservoir 11 in eine Ruhephase überführt wird.
Bezugszeichenliste

11: Schmierstoffreservoir
12: Entgasungseinrichtung
13: seitlich umlaufende Wandung
14: Schmierstofffolgekolben
15: Rührwerk
17: Rührflügel
17a bis 17e: Rührflügelabschnitte
18: Füllstandsmesseinrichtung
19: Signalaussendeeinrichtung
20: Signalempfangseinrichtung
21: Gehäuse
22: Arbeitsfluideinlass
23: Luftdruckpumpe
24: Schmierstoffaufnahmeraum
25: Schmierstoffpumpe
26: unterer Gehäuseabschnitt
27: mittlerer Gehäuseabschnitt
28: Stange
29: Spiralfeder
30: Teller
31: Dichtung
32: Muffe
33: Dichtung
34: Öffnungen
35: Scharnier
36: Eingabe-/Ausgabeeinheit
37: Gehäusedeckel
38: Evakuier-Anschluss
A: Achse

Claims

Schmierstoffreservoir für eine Schmierstoffpumpe, die zur Versorgung einer oder mehrerer Schmierstellen mit Schmierstoff ausgebildet ist und mit einem Antrieb zum Antreiben eines oder mehrerer Pumporgane ausgestattet ist, wobei das Schmierstoffreservoir einen Schmierstoffaufnahmeraum mit einer zylindrischen Grundform und einer starren seitlich umlaufenden Wandung (13) umfasst, wobei innerhalb des Schmierstoffaufnahmeraums (24) ein Rührwerk (15) integriert ist, das um eine Achse (A) rotierbar gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (15) in seiner Längserstreckung entlang der Achse (A) veränderlich bzw. teleskopierbar ausgebildet ist.
Schmierstoffreservoir nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (15) einen oder mehrere Rührflügel (17) aufweist, der oder die um die Achse (A) rotierbar sind und in Richtung der Achse (A) komprimiert bzw. auseinandergezogen werden kann bzw. können.
Schmierstoffreservoir nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffreservoir (11) einen innerhalb der seitlich umlaufenden Wandung (13) entlang der Achse (A) geführten Schmierstofffolgekolben (14) aufweist, der die Ausdehnung des Schmierstoffaufnahmeraums (24) in Richtung der Achse (A) entsprechend dem verbleibenden Füllstand begrenzt.
Schmierstoffreservoir nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (15) im Wesentlichen über die gesamte variable Längserstreckung des Schmierstoffaufnahmeraums (24) in Richtung der Achse (A) wirksam ist.
Schmierstoffreservoir nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoffaufnahmeraum (24) eine Entgasungseinrichtung (12) aufweist, um eine Entgasung des Schmierstoffes zu ermöglichen.
Schmierstoffreservoir nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungseinrichtung (12) als Membran ausgebildet ist.
Schmierstoffreservoir nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffreservoir einen innerhalb der Wandung (13) entlang einer durch die zylindrische Form des Schmierstoffreservoirs vorgegebenen Achse (A) geführten Schmierstofffolgekolben (14) aufweist und die Entgasungseinrichtung (12) in den Schmierstofffolgekolben (14) integriert ist.
Schmierstoffreservoir nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffreservoir eine Füllstandsmesseinrichtung (18) umfasst, um die Füllstandshöhe im Schmierstoffaufnahmeraum entlang der durch die zylindrische Grundform vorgegebenen Achse (A) stufenlos oder abschnittsweise zu detektieren.
Schmierstoffreservoir nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsmesseinrichtung (18) eine Signalaussendeeinrichtung (19) sowie eine Signalempfangseinrichtung (20) aufweist, um den Füllstand zu ermitteln.
Schmierstoffreservoir nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffreservoir (11) ein geschlossenes Gehäuse (21) umfasst, wobei der Schmierstofffolgekolben (14) zwischen dem Schmierstoff und einem Arbeitsfluideinlass (22) zum Einleiten eines Arbeitsfluides, insbesondere Druckluft, in das Schmierstoffreservoir angeordnet ist, und der Schmierstofffolgekolben (14) durch den Druck des Arbeitsfluides beaufschlagbar ausgebildet ist.
Schmierstoffreservoir nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffreservoir (11) eine Luftdruckpumpe (23) umfasst, um den Schmierstofffolgekolben (14) bedarfsweise mit Druckluft zu beaufschlagen.
Verfahren zum Fördern von Schmierstoff an eine oder mehrere Schmierstellen aus einem Schmierstoffreservoir, das ein geschlossenes Gehäuse (21) umfasst, wobei der Schmierstofffolgekolben (14) zwischen dem Schmierstoff und einem Arbeitsfluideinlass (22) angeordnet ist und der Schmierstofffolgekolben (14) durch den Druck des Arbeitsfluides beaufschlagbar ausgebildet ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, – dass zunächst durch Einleitung von Arbeitsfluid Druck auf den Schmierstofffolgekolben aufgebaut wird, – dass durch diesen Druckaufbau Schmierstoff in ausreichender Menge an dem oder den Pumporganen ansteht, – dass die jeweils gewünschte Menge durch das oder die Pumporgane während einer vorbestimmten Schmierperiode gefördert wird und – dass nach Abschluss dieser Schmierperiode eine Ruheperiode dadurch eingeleitet wird, dass die Pumporgane stillstehen und der durch das Arbeitsfluid aufgebaute Druck abgelassen wird.