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QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-192486 , eingereicht am 5. September 2011, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung durch Verweis einbezogen ist.
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TECHNIKBEREICH DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Durchflussweg-Umschaltventil, das in einem Einspeisungsdurchflussweg zum Zuführen eines Fluidmaterials, wie z. B. Schmiermittel und Flüssigkeit, zu einem Spender vorgesehen ist, und eine Abgaberegelungsvorrichtung unter Verwendung desselben.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Es ist gut bekannt, dass Schmieröl, wie z. B. Schmiermittel, verwendet werden kann bei Elektroartikeln und Maschinenteilen als ein Bauteil, auf das Schmieröl, wie z. B. Schmiermittel, aufgetragen wird. Andererseits kann in einem Herstellungsprozess von Elektronikteilen eine Flüssigkeit, wie z. B. eine Chemikalie, auf ein herzustellendes Bauteil angewendet werden. Gewöhnlich wird eine Abgabevorrichtung verwendet, um ein inkompressibles Fluidmaterial, wie z. B. Schmieröl und Flüssigkeit, an einem Objekt abzusondern. Die Abgabevorrichtung wird angeordnet und eingesetzt zwischen einer Abgabedüse und einem Behälter, in dem ein Fluidmaterial untergebracht ist. In einigen herkömmlichen Fällen kann eine Abgabevorrichtung mit einem Magnetventil zum Schalten eines Durchflussweges versehen sein; da jedoch die Abgabevorrichtung ein Bauteil, wie z. B. ein Magnetventil, enthält, ist die Abgabevorrichtung schwer und kompliziert. Aus diesem Grunde verwendet die herkömmliche Abgabevorrichtung eine Antriebseinheit für die Bewegung in zwei axialen Richtungen X und Y, oder die herkömmliche Abgabevorrichtung ist an einem Befestigungssockel befestigt und das Objekt wird bewegt.
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In einigen Abgabevorrichtungen wird ein Pumpenbauteil für den Pumpvorgang elastisch deformiert; jedoch weist die Abgabevorrichtung von diesem Typ auch einen komplizierten Aufbau auf. Eine herkömmliche Abgabevorrichtung, die ein Pumpenbauteil, wie z. B. eine Membran aufweist, das elastisch deformiert wird, ist für den Fall geeignet, in dem die Abgabemenge verhältnismäßig groß ist, aber es ist schwierig, die Abgabemenge mit einer hohen Genauigkeit zu regeln, um eine kleine Menge an Fluidmaterial, die gleich oder nicht mehr als 1 g ist, auf das Bauteil aufzubringen, auf welches das Fluidmaterial angewendet wird.
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Die Anwendungsmenge des Fluidmaterials auf Elektroartikel oder Maschinenteile ist in Abhängigkeit von einem Bauteil, auf welches das einschlägige Fluidmaterial angewendet wird, unterschiedlich, und wie oben beschrieben wurde, kann die Anwendungsmenge des Fluidmaterials gleich oder nicht mehr als 1 g sein, es kann aber auch mehr Fluidmaterial aufgetragen werden.
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Um das Fluidmaterial, wie z. B. Schmieröl, einem Spender mit einer hohen Genauigkeit zuzuführen, haben die Erfinder eine Abgabevorrichtung entwickelt, die eine Konstruktion aufweist, um einen Regelungsdurchflussweg mit Fluidmaterial aus einem Behälter zu füllen und das Fluidmaterial dem Spender aus dem Regelungsdurchflussweg heraus abzugeben. Um eine derartige Abgabevorrichtung zustande zu bringen, wird der Regelungsdurchflussweg vom Führungsdurchflussweg zwischen einer Abgabedüse und dem Behälter abgetrennt, in dem das Fluidmaterial untergebracht ist; deshalb wird ein Dreiwege-Ventil als ein Durchflussweg-Umschaltventil verwendet. In der
Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2002-147625 wird ein Dreiwege-Ventil zum Umschalten des Durchflussweges offenbart.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Wie in der
Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2002-147625 offenbart ist, bewegt sich in dem Dreiwege-Ventil, das ein kugelförmiges Ventilelement aufweist, das Ventilelement über eine große Distanz hinweg, um einen Öffnungs-/Schließvorgang in einem Anschluss auszuführen, weil das Ventilelement entlang einer Führungsrille bewegt wird, die in einem Ventilgehäuse ausgebildet ist. Aus diesem Grund weist das Dreiwege-Ventil eine Ansprechverzögerung zwischen dem vorgesehenen Öffnen/Schließen des Anschlusses und dem tatsächlich vollendeten Öffnen oder Schließen des Anschlusses durch das Ventilelement auf. Da dadurch ein Tropfen der Flüssigkeit aus der Abgabedüse verursacht wird, ist es notwendig, sie zurückzusaugen, und da die Menge der durch den Durchflussweg fließenden Flüssigkeit groß ist, ist es schwierig, die geregelte Flüssigkeitsmenge (geringfügige Menge) von einem Durchflussweg in einen anderen Durchflussweg zu überführen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Durchflussweg-Umschaltventil und eine Abgaberegelungsvorrichtung bereitzustellen, welche die Abgabemenge eines Fluidmaterials, wie z. B. eines Schmiermittels, mit hoher Genauigkeit regeln kann, ohne dass ein Abtropfen verursacht wird oder ohne die Notwendigkeit, es zurückzusaugen, und welche eine ausgezeichnete Abdichtungseigenschaft und Zuverlässigkeit aufweist.
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Ein Durchflussweg-Umschaltventil gemäß der vorliegenden Erfindung zum Schalten eines Führungsdurchflussweges für das Führen eines Fluidmaterials zu einem Spender weist auf: eine Einspritzkammer, der das Fluidmaterial, das durch Druckluft mit einem Druck beaufschlagt ist, zugeführt wird, und eine äußere Ventilsitzfläche, die zylindrisch und von der Einspritzkammer her durchgängig ist; ein Abtrennbauteil, das zylindrisch ist und in einer radialen Richtung auf der Innenseite der äußeren Ventilsitzfläche angeordnet ist und einen Innenraum unterteilt in eine Abgabekammer, die auf der Innenseite des Abtrennbauteils ausgebildet ist, und eine ringförmige Einspeisekammer, die auf der Außenseite des Abtrennbauteils ausgebildet ist; eine innere Ventilsitzfläche, die am Kopfseitenteil des Abtrennbauteils angeordnet ist, wobei zwischen der inneren Ventilsitzfläche und der äußeren Ventilsitzfläche eine Ventilkammer ausgebildet ist; einen Abgaberegelungsblock, welcher mit einem Regelungsdurchflussweg ausgebildet ist, der mit der Einspeisekammer verbunden ist, wobei das Volumen des Regelungsdurchflussweges durch einen Abgabestab verändert wird; und ein Ventilelement, das einen Basisteil aufweist, der in der Ventilkammer angeordnet ist und einen inneren Durchflussweg öffnet und schließt, der zwischen der inneren Ventilsitzfläche und dem Basisteil des Ventilelements ausgebildet ist, und das einen ringförmigen Flanschteil aufweist, der in einem Stück mit dem Basisteil ausgebildet ist und mit elastischer Deformation einen äußeren Durchflussweg öffnet und schließt, der zwischen dem ringförmigen Flanschteil und der äußeren Ventilsitzfläche ausgebildet ist, wobei das Durchflussweg-Umschaltventil ausführt: einen Füllungsvorgang, bei dem sich der ringförmige Flanschteil elastisch verformt und von der äußeren Ventilsitzfläche löst, sodass das Fluidmaterial aus der Einspritzkammer in den Regelungsdurchflussweg fließt, und der Basisteil an der inneren Ventilsitzfläche anliegt, um den Fluss des Fluidmaterials in die Abgabekammer zu beenden; einen Ausgleichsvorgang, in dem die elastische Verformung des ringförmigen Flanschteils zurückgeführt wird, sodass er in Kontakt mit der äußeren Ventilsitzfläche ist und den äußeren Durchflussweg schließt; und einen Abgabevorgang, bei dem sich der Basisteil des Ventilelements von der inneren Ventilsitzfläche löst, das Fluidmaterial aus dem Regelungsdurchflussweg an die Abgabekammer abgibt, wenn der Abgabestab das Volumen des Regelungsdurchflussweges verkleinert und der Druck im Regelungsdurchflussweg höher wird als der Druck in der Einspritzkammer.
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Eine Abgaberegelungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung für die Abgabe eines Fluidmaterials an einen Spender, wobei die Abgaberegelungsvorrichtung aufweist: eine Einspritzkammer, der das Fluidmaterial, das durch Druckluft mit einem Druck beaufschlagt wird, zugeführt wird, und eine äußere Ventilsitzfläche, die zylindrisch und von der Einspritzkammer her durchgängig ist; ein Abtrennbauteil, das zylindrisch ist und in einer radialen Richtung auf der Innenseite der äußeren Ventilsitzfläche angeordnet ist und einen Innenraum unterteilt in eine Abgabekammer, die auf der Innenseite des Abtrennbauteils ausgebildet ist, und eine ringförmige Einspeisekammer, die auf der Außenseite des Abtrennbauteils ausgebildet ist; eine innere Ventilsitzfläche, die am Kopfseitenteil des Abtrennbauteils angeordnet ist, wobei zwischen der inneren Ventilsitzfläche und der äußeren Ventilsitzfläche eine Ventilkammer ausgebildet ist; einen Abgaberegelungsblock, der mit einem Regelungsdurchflussweg ausgebildet ist, welcher mit der Einspeisekammer verbunden ist, wobei das Volumen des Regelungsdurchflussweges durch einen Abgabestab verändert wird; Abgabemittel, die am Abgaberegelungsblock vorgesehen sind, um den Abgabestab hin- und herzubewegen; und ein Ventilelement, das einen Basisteil aufweist, der in der Ventilkammer angeordnet ist und einen inneren Durchflussweg öffnet und schließt, der zwischen der inneren Ventilsitzfläche und dem Basisteil des Ventilelements ausgebildet ist, und das einen ringförmigen Flanschteil aufweist, der in einem Stück mit dem Basisteil ausgebildet ist und mit elastischer Deformation einen äußeren Durchflussweg öffnet und schließt, der zwischen dem ringförmigen Flanschteil und der äußeren Ventilsitzfläche ausgebildet ist, wobei das Durchflussweg-Umschaltventil ausführt: einen Füllungsvorgang, bei dem sich der ringförmige Flanschteil elastisch verformt und von der äußeren Ventilsitzfläche löst, sodass das Fluidmaterial aus der Einspritzkammer in den Regelungsdurchflussweg fließt, und der Basisteil an der inneren Ventilsitzfläche anliegt, um den Fluss des Fluidmaterials in die Abgabekammer zu beenden; einen Ausgleichsvorgang, in dem die elastische Verformung des ringförmigen Flanschteils zurückgeführt wird, sodass er in Kontakt mit der äußeren Ventilsitzfläche ist und den äußeren Durchflussweg schließt; und einen Abgabevorgang, bei dem sich der Basisteil des Ventilelements von der inneren Ventilsitzfläche löst, das Fluidmaterial aus dem Regelungsdurchflussweg an die Abgabekammer abgibt, wenn der Abgabestab das Volumen des Regelungsdurchflussweges verkleinert und der Druck im Regelungsdurchflussweg höher wird als der Druck in der Einspritzkammer.
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In der Abgaberegelungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung weist das Abgabemittel ein Antriebsgehäuse auf, in dem der Abgabestab hin und her bewegbar untergebracht ist, wobei der Abgabestab in den Regelungsdurchflussweg mit dem angeordneten Abgaberegelungsblock eingesetzt wird, während ermöglicht wird, dass der Regelungsdurchflussweg mit dem Fluidmaterial gefüllt ist, um in eine obere Richtung zu zeigen, und wobei das Antriebsgehäuse am Abgaberegelungsblock bei einem Überlaufen des Fluidmaterials aus dem Regelungsdurchflussweg angebracht wird. In der Abgaberegelungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung weist das Abgabemittel auf: einen Antriebsstab für den Antrieb des Abgabestabes und ein Antriebsgehäuse, in dem der Abgabestab untergebracht und in der Axialrichtung hin und her bewegbar ist, wobei in dem Antriebsgehäuse ein Hubeinstellungsbauteil zum Einstellen eines Hubs des Antriebsstabes vorgesehen ist.
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Das Durchflussweg-Umschaltventil der vorliegenden Erfindung führt einen Füllungsvorgang zum Anschließen einer Primärseite an einen Regelungsdurchflussweg und zum Absperren des Regelungsdurchflussweges von einem sekundärseitigen Durchflussweg aus, wenn der Druck der Primärseite höher ist als der von der Regelungsdurchflusswegseite. Wird der Druck der Primärseite gleich dem der Regelungsdurchflusswegseite, dann wird ein Ausgleich erhalten, indem die Primärseite vom Regelungsdurchflussweg abgesperrt und der Regelungsdurchflussweg von der Sekundärseite abgesperrt wird. Wird der Druck des Regelungsdurchflussweges höher als der von der Primärseite aus, dann führt es einen Abgabevorgang aus, indem der Regelungsdurchflussweg mit der Sekundärseite verbunden wird, während die Primärseite vom Regelungsdurchflussweg abgesperrt ist. Insbesondere beim Übergang vom ausgeglichenen Zustand zum Abgabevorgang, wenn der Druck der Regelungsdurchflusswegseite ein wenig höher wird als der von der Primärseite, gibt ein Basisteil eines Ventilelements eine innere Ventilsitzfläche frei. Deshalb ist es möglich, das Fluidmaterial in Reaktion auf eine geringfügige Volumenänderung des Regelungsdurchflussweges zur Sekundärseite hin abzugeben.
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In dem Durchflussweg-Umschaltventil gemäß vorliegender Erfindung kann die Abgabegenauigkeit selbst dann, wenn die Abgabemenge klein ist, mit einer hohen Genauigkeit eingestellt werden, da die Bewegung des Ventilelements bei der Verschiebung aus einem Ausgleichszustand zu einem Abgabevorgang hin außerordentlich klein ist.
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Da die Abgaberegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein kleines und hochempfindliches Durchflussweg-Umschaltventil ist, kann die Abgaberegelungsvorrichtung in Größe und Gewicht verkleinert werden, und ein Anwender kann das Fluidmaterial von Hand an das zu versorgende Bauteil abgeben, ohne die Schmiermittel-Abgabevorrichtung automatisch unter Verwendung von Verschiebungsmitteln zu bewegen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Vorderansicht, die eine Schmiermittel-Abgabevorrichtung zeigt;
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2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, welche die Vorrichtung von 1 teilweise zeigt;
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3A bis 3C sind teilweise vergrößerte Schnittansichten, die den offenen und geschlossenen Zustand des in 2 dargestellten Ventilelements zeigen;
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4 ist eine Querschnittsansicht, in der Teile weggelassen wurden, die einen Montagevorgang der Schmiermittel-Abgabevorrichtung zeigt, und
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5 ist eine Querschnittsansicht, in der Teile weggelassen wurden, die eine Abwandlung der Schmiermittel-Abgabevorrichtung zeigt.
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BESCHREIBUNGEN DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Eine in 1 dargestellte Schmiermittel-Abgabevorrichtung 10 wird verwendet, um Schmiermittel ”G” als ein Fluidmaterial, das in einem Vorratsbehälter 11 untergebracht ist, einer Abgabedüse 12 als einem Spender zuzuführen. Der Vorratsbehälter 11, der als Spritze bezeichnet wird, ist ablösbar an einer Primärseite eines Durchflussweg-Umschaltventils 13 befestigt, und die Spitze des Abgaberohrs 14, das an einer Sekundärseite des Durchflussweg-Umschaltventils 13 befestigt ist, dient als die Abgabedüse 12.
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Wie in 2 dargestellt ist, weist das Durchflussweg-Umschaltventil 13 einen zylindrischen Einspritzseitenteil 15 und einen zylindrischen Abgabeseitenteil 16 auf, und sowohl der zylindrische Einspritzseitenteil 15 als auch der zylindrischen Abgabeseitenteil 16 sind mit einem Führungsdurchflussweg zum Führen des Schmiermittels ”G” ausgebildet. Der zylindrische Einspritzseitenteil 15 und der zylindrische Abgabeseitenteil 16 sind in ihrem Durchmesser nahezu gleich und eingepasst in ein Befestigungsloch, das in einem Verbindungsteil 17 so ausgebildet ist, dass sie in einer koaxialen Beziehung zueinander an dem Verbindungsteil 17 angebracht sind. In dem Durchflussweg-Umschaltventil 13, das in 2 dargestellt ist, besteht ein Ventilgehäuse 18 aus einem Verbund aus dem zylindrischen Einspritzseitenteil 15, dem zylindrischen Abgabeseitenteil 16 und dem Verbindungsteil 17. Das Ventilgehäuse 18, das diese Teile aufweist, kann jedoch in einem Stück ausgebildet sein, oder zum Beispiel können der zylindrische Abgabeseitenteil 16 und der Verbindungsteil 17 in einem Stück ausgebildet sein.
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Der Einspritzseitenteil 15 ist mit einer Einspritzkammer 15a ausgebildet, und das Schmiermittel ”G” wird dieser Einspritzkammer 15a aus dem Vorratsbehälter 11 zugeführt. Der Abgabeseitenteil 16 ist mit einer Abgabekammer 16a ausgebildet, und diese Abgabekammer 16a steht in Verbindung mit der Abgabedüse 12.
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Der Einspritzseitenteil 15 ist mit einer zylindrischen äußeren Ventilsitzfläche 21 ausgestattet, die als eine Ventilsitzfläche dient und die über einen Verengungsteil 19 von der Einspritzkammer 15a aus durchgehend ist. Der Abgabeseitenteil 16 ist mit einem zylindrischen Abtrennbauteil 22 versehen, das auf der radial inneren Seite der äußeren Ventilsitzfläche 21 angeordnet ist.
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Dieses Abtrennbauteil 22 weist einen Kopfseitenteil auf, der im Einspritzseitenteil 15 aufgenommen wird, und liegt der äußeren Ventilsitzfläche 21 in ihrer Radialrichtung gegenüber. Das Abtrennbauteil 22 unterteilt einen Innenraum in die Abgabekammer 16a, die auf dessen Innenseite ausgebildet ist, und eine ringförmige Einspeisekammer 17a, die auf dessen Außenseite ausgebildet ist, und zwischen dem Abtrennbauteil 22 und der äußeren Ventilsitzfläche 21 ist eine Ventilkammer 23 ausgebildet. Die Ventilkammer 23 ist von der Einspeisekammer 17a her durchgängig und steht in Verbindung mit der Einspritzkammer 15a.
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Eine frei endende Fläche, die am Kopf des Abtrennbauteils 22 ausgebildet ist, dient in ihrer radialen Richtung als eine innere Ventilsitzfläche 24. In der Ventilkammer 23 ist zwischen dem Verengungsteil 19 und der äußeren Ventilsitzfläche 21 eine konisch zulaufende Fläche 19a vorgesehen, und die innere Ventilsitzfläche 24 steht über die Ventilkammer 23 hinweg der konisch zulaufenden Fläche 19a gegenüber.
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In der Ventilkammer 23 ist ein Ventilelement 25 angeordnet, und das Ventilelement 25 weist einen Basisteil 25a als einen Mittelabschnitt und einen ringförmigen Flanschteil 25b auf, der auf der Außenseite des Basisteils 25a ausgebildet ist, wobei das Ventilelement 25 in einem Stück aus Gummimaterial ausgebildet ist. Durch Bewegung zwischen zwei Stellungen führt der Basisteil 25a mit der inneren Ventilsitzfläche 24 einen Öffnungs- und Schließvorgang aus, sodass der Basisteil 25a in der einen Stellung auf der inneren Ventilsitzfläche 24 aufsitzt und in der anderen Stellung von der inneren Ventilsitzfläche 24 entfernt ist, und der ringförmige Flanschteil 25b führt durch elastische Deformation einen Öffnungs- und Schließvorgang aus.
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Die äußere Ventilsitzfläche 21 und das zylindrische Abtrennbauteil 22 sind in einer Koaxialbeziehung zueinander angeordnet. Deshalb steht auch die innere Ventilsitzfläche 24, die auf dem Kopfseitenteil des Abtrennbauteils 22 angeordnet ist, in einer Koaxialbeziehung mit der äußeren Ventilsitzfläche 21. Wie in den 2 und 3A bis 3C dargestellt ist, ist das Ventilelement 25 in der Form axialsymmetrisch und in einer Koaxialbeziehung mit der äußeren Ventilsitzfläche 21, dem zylindrischen Abtrennbauteil 22 und der inneren Ventilsitzfläche 24 angeordnet. Diese koaxiale Anordnung ermöglicht es, dass der ringförmige Flanschteil 25b und der Basisteil 25a des Ventilelements 25 die äußere Ventilsitzfläche 21 bzw. die innere Ventilsitzfläche 24 zuverlässig schließen.
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Der Einspritzseitenteil 15 des Durchflussweg-Umschaltventils 13 ist mit einem Halter 26 befestigt, an dem der Vorratsbehälter 11 ablösbar angebracht ist. Andererseits ist der Abgabeseitenteil 16 mit einem Verbinder 27 befestigt, an dem das Abgaberohr 14 der Abgabedüse 12 angeschlossen sind.
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Der Verbindungsteil 17, der das Ventilgehäuse 18 des Durchflussweg-Umschaltventils 13 bildet, ist mit einem Verbindungsloch 28 ausgebildet, das die Verbindung mit der zylindrischen Einspeisekammer 17a auf der Außenseite des Abtrennbauteils 22 herstellt, und dieses Verbindungsloch 28 weist eine Mittelachse auf, die senkrecht zur Mittelachse der Einspeisekammer 17a und zur Mittelachse der Abgabekammer 16a ist. Das eine Ende eines Verbindungsrohrs 31 ist an den Verbindungsteil 17 angeschraubt, und das andere Ende des Verbindungsrohrs 31 ist an einem Abgaberegelungsblock 32 angeschraubt. Der Abgaberegelungsblock 32 ist über das Verbindungsrohr 31 mit dem Ventilgehäuse 18 verbunden. Im Abgaberegelungsblock 32 ist ein Regelungsdurchflussweg 33 ausgebildet, der sich in einer Richtung parallel zum Einspritzseitenteil 15 erstreckt, und der Schmierstoff ”G” im Vorratsbehälter 11 wird über die Einspritzkammer 15a, die Ventilkammer 23, die Einspeisekammer 17a, das Verbindungsloch 28 und eine Durchgangsbohrung 31a im Verbindungsrohr 31 in diesen Regelungsdurchflussweg 33 eingefüllt. Ein Abdichtungsbauteil 34a ist an der Stirnfläche des Verbindungsteils 17 mit einer Gewindemutter 35a befestigt, um einen Spalt zwischen dem Verbindungsrohr 31 und dem Verbindungsteil 17 abzudichten. Ein Abdichtungsbauteil 34b ist an der Stirnfläche des Abgaberegelungsblocks 32 mit einer Gewindemutter 35b befestigt, um einen Spalt zwischen dem Verbindungsrohr 31 und dem Abgaberegelungsblock 32 abzudichten.
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Um den Regelungsdurchflussweg 33 mit dem Schmierstoff ”G” im Vorratsbehälter 11 zu füllen und den Schmierstoff ”G” aus dem Regelungsdurchflussweg 33 über die Abgabekammer 16a der Abgabedüse 12 zuzuführen, ist der Abgaberegelungsblock 32 mit einem Abgabestab 36 versehen, der sich im Regelungsdurchflussweg 33 hin und her bewegt. Dieser Abgabestab 36 wird vom Antriebsgehäuse 37 aufgenommen, das am Abgaberegelungsblock 32 angebracht ist.
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Das Antriebsgehäuse 37 weist einen zylindrischen Teil 37a, einen Bodenwandteil 37b auf der Fußendseite des zylindrischen Teils 37a und einen zylindrischen Befestigungsteil 37c auf der Kopfendseite des zylindrischen Teils 37a auf. Der zylindrische Befestigungsteil 37c ist mit einem Innengewinde 38b versehen, das auf ein Außengewinde 38a des Abgaberegelungsblocks 32 geschraubt ist. Ein Gleitbauteil 42a ist in eine Hülse 41, die in dem zylindrischen Teil 37a vorgesehen ist, eingesetzt und in seiner Axialrichtung hin und her bewegbar, und der eine Endteil dieses Gleitbauteils 42a ist mit einem Antriebsstab 42 versehen, der vom Bodenwandteil 37b des Antriebsgehäuses 37 aus nach außen ragt. Am Gleitbauteil 42a ist der Abgabestab 36 vorgesehen, und bei einer Bewegung des Antriebsstabes 42 in seiner Axialrichtung wird der Abgabestab 36 in der Axialrichtung angetrieben. Auf diese Weise dienen der Antriebsstab 42 und das Antriebsgehäuse 37, in dem dieser Stab hin und her bewegbar untergebracht ist, als Abgabemittel, die den Abgabestab 36 hin und her bewegen. Im Kopfendteil des Antriebsgehäuses 37 ist eine Abdeckung 43 enthalten, und der Abgabestab 36 führt durch einen Stirnwandteil 43a der Abdeckung 43 hindurch und wird im Regelungsdurchflussweg 33 des Abgaberegelungsblocks 32 aufgenommen.
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Zwischen dem Stirnwandteil 43a der Abdeckung 43 und dem Gleitbauteil 42a ist eine Schraubendruckfeder 44 vorgesehen. Durch ein Federbauteil, das durch diese Schraubendruckfeder 44 gebildet wird, wird auf den Abgabestab 36 eine Federkraft in einer Umkehrrichtung weg von dem Regelungsdurchflussweg 33 übertragen. Bewegt sich der Abgabestab 36 zurück, sodass er aus dem Regelungsdurchflussweg 33 zurückgezogen und im Antriebsgehäuse 37 aufgenommen wird, dann wird das Volumen des Regelungsdurchflussweges 33 ausgedehnt. Wenn sich hingegen der Abgabestab 36 gegen die Federkraft bewegt, sodass er in den Regelungsdurchflussweg 33 eingeführt wird, dann wird das Volumen des Regelungsdurchflussweges 33 verringert. Der Abgaberegelungsblock 32 ist mit einem Abdichtungsmittel 45 zum Abdichten eines Spalts zwischen dem Abgabestab 36 und den Abgaberegelungsblöcken 32 versehen, und das Abdichtungsmittel 45 wird durch einen Anschlagring 46 am Herausfallen gehindert.
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Um einen Vorgang zum Anwenden des Schmiermittels ”G” auf das Objekt unter Verwendung der Schmiermittel-Abgabevorrichtung 10 auszuführen, kann die Schmiermittel-Abgabevorrichtung 10 in einer (nicht dargestellten) Halterung in zwei axialen Richtungen X und Y beweglich eingebaut sein, oder das Schmiermittel ”G” kann durch die Schmiermittel-Abgabevorrichtung 10, die in der fest angebrachten Halterung eingebaut ist, durch Bewegen des Objekts aufgetragen werden. Ferner kann der Anwender die Schmiermittel-Abgabevorrichtung 10 in der Hand halten, um einen Vorgang zum Anwenden des Schmiermittels ”G” auf das Objekt auszuführen.
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Um die Schmiermittel-Abgabevorrichtung 10 an der Halterung zu befestigen, wird eine Mutter 47 am Außengewindeteil des zylindrischen Teils 37a des Antriebsgehäuses 37 angebracht, und die Schmiermittel-Abgabevorrichtung 10 wird mit einer (nicht dargestellten) Klammer, die durch diese Mutter 47 fixiert ist, an der Halterung befestigt. Um zu gewährleisten, dass das Schmiermittel ”G” im Vorratsbehälter 11 der Einspritzkammer 15a betriebssicher zugeführt wird, wird von der oberen Seite des Vorratsbehälters 11 her Druckluft zugeführt, wie in 1 durch den Pfeil angezeigt ist.
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(Füllungsvorgang)
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Um das Schmiermittel ”G” unter Verwendung der oben erwähnten Schmiermittel-Abgabevorrichtung 10 aus der Abgabedüse 12 auf das Objekt aufzubringen, wird der Antriebsstab 42 zuerst nach unten zum unteren Ende hin gedrückt, sodass der Abgabestab 36 vollständig im Regelungsdurchflussweg 33 aufgenommen wird, und er startet aus diesem Zustand, um den Regelungsdurchflussweg 33 mit dem Schmiermittel ”G” im Vorratsbehälter 11 zu füllen. Der Füllungsvorgang wird ausgeführt, indem der Abgabestab 36 mit der Schraubendruckfeder 44 zurückbewegt wird, um das Volumen des Regelungsdurchflussweg 33 auszudehnen. Ist der Durchmesser des Abgabestabes 36 zudem groß, dann bewegt sich der Abgabestab 36 so zurück, dass der anschließende Füllungsvorgang mit dem Druck der Druckluft, die auf das Schmiermittel ”G” im Vorratsbehälter 11 einwirkt, selbst dann ausgeführt wird, wenn keine Schraubendruckfeder 44 vorhanden ist. Da der Druck von der Einspritzkammer 15a her auf die Ventilkammer 23 höher ist als der Druck vom Verbindungsloch 28 her auf den Regelungsdurchflussweg 33, wie in 3A dargestellt ist, schließt der Basisteil 25a des Ventilelements 25 bei diesem Füllungsvorgang einen inneren Durchflussweg, der zwischen der inneren Ventilsitzfläche 24 und dem Basisteil 25a des Ventilelements 25 ausgebildet ist, indem er in einen engen Kontakt mit der inneren Ventilsitzfläche 24 gelangt, mit anderen Worten, der Basisteil 25a sitzt auf der inneren Ventilsitzfläche 24 auf, sodass der Fluss des Fluidmaterials zur Abgabekammer 16a aufhört, und der ringförmige Flanschteil 25b öffnet durch elastisches Verformen und Ablösen von der äußeren Ventilsitzfläche 21 einen äußeren Durchflussweg, der zwischen dem ringförmigen Flanschteil 25b und der äußeren Ventilsitzfläche 21 ausgebildet ist. Da in dem Vorratsbehälter 11 der Druck der Druckluft angewendet wird, wird bei dem Füllungsvorgang des Schmiermittels ”G” zum Regelungsdurchflussweg 33 hin die Menge des Schmiermittels ”G” in den Regelungsdurchflussweg 33 gefüllt, die dem Füllungshub des Abgabestabes 36 entspricht.
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(Ausgleichsvorgang)
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In diesem Zustand, wenn sich der Abgabestab 36 zurück in seine hintere Endlage bewegt und stehen bleibt, kommt der Druck der Einspritzkammer 15a zu einem Ausgleich mit dem der Einspeisekammer 17a. In diesem ausgeglichenen Zustand führt der ringförmige Flanschteil 25b einen Ausgleichsvorgang aus, um mit seiner elastischen Kraft seine ursprüngliche Form wieder anzunehmen, sodass er in einen engen Kontakt mit der äußeren Ventilsitzfläche 21 kommt und den äußeren Durchflussweg schließt. 2 zeigt den ausgeglichenen Zustand, in dem der Abgabestab 36 zur hinteren Endlage hin ausgefahren wurde und das Füllen des Regelungsdurchflussweges 33 mit dem Schmiermittel ”G” beendet.
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(Entladevorgang)
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Um das Schmiermittel ”G” in den Regelungsdurchflussweg 33 zur Abgabedüse 12 hin abzugeben, wird als nächstes der Abgabestab 36 nach vorn bewegt, um das Volumen des Regelungsdurchflussweges 33 zu verringern. Wird die Schmiermittel-Abgabevorrichtung 10 automatisch angetrieben, dann wird der Antriebsstab 42 durch einen Hin- und Herbewegungsmechanismus, wie z. B. einen (nicht dargestellten) Pneumatikzylinder nach vorn bewegt. Betätigt ein Anwender hingegen die Schmiermittel-Abgabevorrichtung 10 von Hand, dann wird der Zuführungsvorgang durch das von Hand erfolgende Vorwärtsschieben des Antriebsstabes 42 ausgeführt. Bei jedem Antriebsverfahren wird die Menge des Schmiermittels ”G”, die vom Regelungsdurchflussweg 33 aus zuzuführen ist, durch den Hub der Vorwärtsbewegung des Antriebsstabes 42 festgelegt.
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Wird der Abgabestab 36 nach vorn bewegt, um den Zuführungsvorgang auszuführen, dann kommt der ringförmige Flanschteil 25b des Ventilelements 25 in einen engen Kontakt mit der äußeren Ventilsitzfläche 21, um seinen Schließzustand aufrechtzuerhalten, weil der Druck des Schmiermittels ”G” im Regelungsdurchflussweg 33, der durch den Entladestab 36 ausgeübt wird, höher als der des Schmiermittels ”G” in der Einspritzkammer 15a ist. Andererseits bewegt sich das Ventilelement 25 ein wenig zur Einspritzkammer 15a hin, während der ringförmige Flanschteil 25b auf der äußeren Ventilsitzfläche 21 gleitet. Mit dieser Bewegung trennt sich der Basisteil 25a ein wenig von der inneren Ventilsitzfläche 24 und öffnet den inneren Durchflussweg. Infolgedessen wird das Schmiermittel ”G” im Regelungsdurchflussweg 33 durch die Abgabekammer 16a, den Verbinder 27 und das Abgaberohr 14 hindurch von der Abgabedüse 12 an das Objekt abgegeben.
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3B und 3C zeigen den offenen und geschlossenen Zustand des Ventilelements 25 zu dem Zeitpunkt des Ausführens eines Schmiermittelzuführungsvorgangs zur Abgabe des Schmiermittels aus der Abgabedüse 12. Das Ausmaß eines offenen Zustands des Basisteils 25a des Ventilelements 25, das heißt, der lichte Abstand zwischen dem Basisteil 25a und der inneren Ventilsitzfläche 24, verändert sich in Reaktion auf die Durchflussrate des Schmiermittels ”G”, das der Abgabekammer 16a aus dem Regelungsdurchflussweg 33 zugeführt wird, wobei die äußere Ventilsitzfläche 21 durch die elastische Rückstellkraft des ringförmigen Flanschteils 25b geschlossen ist. 3B zeigt einen Fall, in dem die Durchflussrate des Schmiermittels ”G”, das der Abgabedüse 12 aus dem Regelungsdurchflussweg 33 zugeführt wird, verhältnismäßig hoch ist, und 3C zeigt den Fall, in dem die Durchflussrate des zugeführten Schmiermittels ”G” verhältnismäßig gering ist. Da das Ventilelement 25 den Basisteil 25a aufweist, um die innere Ventilsitzfläche 24 mit der Axialbewegung zu öffnen und zu schließen, und den ringförmigen Flanschteil 25b aufweist, um die äußere Ventilsitzfläche 21 mit der elastischen Verformung und der elastischen Rückverformung zu öffnen und zu schließen und entsprechend dem Öffnen des Basisteils 25a in einem Gleitkontakt mit der äußeren Ventilsitzfläche 21 zu bleiben, kann die Menge des Schmiermittels ”G” somit selbst dann, wenn die Abgabedurchflussrate des Schmiermittels ”G” gering ist, der Abgabedüse 12 entsprechend dem Zuführungsvorgangshub des Abgabestabes 36 zugeführt werden.
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Ist der Regelungsdurchflussweg 33 mit dem Schmiermittel ”G” im Vorratsbehälter 11 gefüllt, dann wird der Abgabestab 36 durch die Federkraft der Schraubendruckfeder 44 zurück bewegt. Da durch den Druck der Druckluft, der auf die Einspritzkammer 15a einwirkt, ein Druck in einer Füllungsrichtung auf das Schmiermittel ”G” in der Einspritzkammer 15a ausgeübt wird, ist es bei dieser Zurückbewegung möglich, den Abgabestab 36 bis zur hinteren Endlage zu bewegen, ohne dass eine größere Federkraft vorhanden ist.
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Der Abgabestab 36 ist in dem Antriebsgehäuse 37 eingebaut. Das Antriebsgehäuse 37, in dem der Abgabestab 36 eingebaut ist, kann an dem Abgaberegelungsblock 32 angebracht sein, indem das Innengewinde 38b des zylindrischen Befestigungsteils 37c des Antriebsgehäuses 37 auf ein Außengewinde 38a des Abgaberegelungsblocks 32 geschraubt ist. 4 zeigt einen Zustand vor dem Anbringen des Antriebsgehäuses 37 am Abgaberegelungsblock 32, und das Innengewinde 38b des zylindrischen Befestigungsteils 37c ist auf das Außengewinde 38a geschraubt, wobei der Regelungsdurchflussweg 33 über die Durchgangsbohrung 31a des Verbindungsrohrs 31 mit dem Schmiermittel ”G” gefüllt ist. Genauer gesagt, wenn die Schmierstoffabgabevorrichtung 10 zum ersten Mal verwendet wird, dann wird der Vorratsbehälter 11 am Halter 26 so befestigt, dass der Regelungsdurchflussweg 33 in eine Richtung nach oben zeigt. An diesem Punkt wird das Antriebsgehäuse 37 nicht am Regelungsdurchflussweg 33 angebracht. Das Schmiermittel ”G” wird der Einspritzkammer 15a mit geringfügig komprimierter Luft zugeführt, sodass sie bis zum Ventilgehäuse 18, Verbindungsrohr 31, Abdichtungsmittel 45 und Anschlagring 46 hin gefüllt ist. Es ist vorzuziehen, dass das Schmiermittel ”G” ein wenig höher als der Anschlagring 46 steigt. Der Abgabestab 36 wird in den Regelungsdurchflussweg 33 eingeführt, und das Antriebsgehäuse 37 wird am Abgaberegelungsblock 32 angebracht, wobei das Fluidmaterial aus dem Regelungsdurchflussweg heraus überläuft. In diesem Stadium wird die Luft in diesen Elementen aus der Ausgangsöffnung des Anschlagrings 46 heraus nach außen abgegeben, um die Entlüftung abzuschließen. Wird das Antriebsgehäuse 37 nach dem Entlüften angebracht, wie in 4 dargestellt ist, dann kommt keine Luft in den Regelungsdurchflussweg 33 hinein, weil der Abgabestab 36 das Schmiermittel ”G” so zuführt, dass es ein wenig höher als der Anschlagring 46 ansteigt.
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Der zylindrische Befestigungsteil 37c ist mit einem Entlüftungsloch 51 zum Abführen der Luft in dem zylindrischen Befestigungsteil 37c, das heißt dem Innengewinde 38b, ausgebildet, wenn der zylindrische Befestigungsteil 37c am Abgaberegelungsblock 32 angebracht wird. Ferner ist der Stirnwandteil 43a der Abdeckung 43 in einer radialen Richtung mit einer Auslassführungsrille 52 ausgebildet, um die abzuführende Luft zu leiten. Wenn das Antriebsgehäuse 37 am Abgaberegelungsblock 32 angebracht ist, ist es auf diese Weise möglich, das Eindringen von Luft in den Regelungsdurchflussweg 33 zu verhindern, weil das Entlüftungsloch 51 im zylindrischen Befestigungsteil 37c und die Auslassführungsrille 52 in der Außenfläche des Stirnwandteils 43a ausgebildet sind. Ferner kann dieser Vorgang leicht ausgeführt werden, weil der Abgabestab 36 durch die Schraubendruckfeder 44 zurückgefahren wird.
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5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung des Schmiermittelspenders zeigt, und die in 5 dargestellten Teile entsprechen denen des Schmiermittelspenders, der in 4 dargestellt ist.
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In dieser Abgabevorrichtung ist ein zylindrisches Hubeinstellungsbauteil 53 auf das Außengewinde des zylindrischen Teils 37a des Antriebsgehäuses 37 geschraubt. Es ist möglich, die Lage des Hubeinstellungsbauteils 53 in der Axialrichtung des Antriebsgehäuses 37 durch Drehen des Hubeinstellungsbauteils 53 beliebig einzustellen, und wenn die Mutter 47 am Hubeinstellungsbauteil 53 festgeschraubt ist, ist das Hubeinstellungsbauteil 53 in einer gegebenen Lage fixiert. Der Antriebsstab 42 ist mit einem Anschlag 54 versehen, der einen großen Durchmesser aufweist, um am Hubeinstellungsbauteil 53 anzustoßen. Der Hin- und Herbewegungshub des Antriebsstabes 42 wird durch den Abstand zwischen der Stirnfläche des Hubeinstellungsbauteils 53 und dem Anschlag 54 festgelegt, und der Hin- und Herbewegungshub des Antriebsstabes 42 legt den Hin- und Herbewegungshub des Abgabestabes 36 fest. Deshalb wird die Menge des Schmiermittels ”G”, die dem Regelungsdurchflussweg 33 zuzuführen ist, durch den Vorwärtsbewegungshub des Antriebsstabes 42 bestimmt. Somit kann die Menge des Schmiermittels ”G”, die durch den Abgabestab 36 zuzuführen ist, durch Einstellen der axialen Lage des Hubeinstellungsbauteils 53 bezüglich des Antriebsgehäuses 37 eingestellt werden.
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Oben wurde die Erfindung, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung geschaffen wurde, basierend auf den Ausführungsformen konkret beschrieben. Es muss jedoch nicht ausdrücklich gesagt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Abwandlungen und Abänderungen im Umfang der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-192486 [0001]
- JP 2002-147625 [0006, 0007]
