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Die Erfindung betrifft einen Schmierstoffspender mit
- – einer Schmierstoffkartusche, die eine Auslassöffnung für Schmierstoff aufweist,
- – einem in der Schmierstoffkartusche geführten Kolben und
- – einer Antriebsvorrichtung, mit der der Kolben (zum Ausdrücken des Schmierstoffes aus der Auslassöffnung) bewegbar ist.
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Schmierstoffspender der eingangs beschriebenen Art werden beispielsweise zur automatisierten Schmierung von Anlagenteilen, wie Wälz- und Gleitlager, Linearführungen, Ketten und dergleichen eingesetzt. Die Schmierstoffspender sind beispielsweise mit einer Schmierstelle (z. B. eines Lagers) verbunden und können Schmierstoffe in Abhängigkeit von der Laufzeit einer Maschine oder in vorgegebenen Intervallen abgeben. Als Schmierstoffe kommen z. B. Fette oder Öle zum Einsatz. Als Antriebsvorrichtung kommt in der Praxis entweder eine elektromechanische oder eine elektrochemische Antriebsvorrichtung zum Einsatz.
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Aus der
DE 10 2012 100 035 B4 ist ein gattungsgemäßer Schmierstoffspender bekannt, bei welchem sich der Schmierstoff in einer üblicherweise aus Kunststoff hergestellten Schmierstoffkartusche befindet und der Schmierstoff mittels eines ebenfalls aus Kunststoff hergestelltem Kolbens gleichmäßig aus der Schmierstoffkartusche ausgedrückt wird. Zur Anwendung kommt hierbei ein elektromechanischer Antrieb, der über eine, mit einem Elektro-Gleichstrommotor verbundene Spindel, den Kolben in Richtung der Auslassöffnung drückt.
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Alternativ beschreibt die
DE 10 2009 022 707 A1 einen Schmierstoffspender der eingangs beschriebenen Art, wobei der in der Schmierstoffkartusche angeordnete Kolben über eine Gaserzeugungseinrichtung mit Druck beaufschlagt, und infolgedessen der Kolben in Richtung Auslassöffnung gedrückt wird.
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Derartige Schmierstoffspender können auf besonders vorteilhafte Weise in schwer zugänglichen Bereichen oder auch abgelegenen Gebieten und auch bei stark schwankenden Umgebungsbedingungen eingesetzt werden. Sie garantieren dabei zugleich einen zuverlässigen, automatisierten Schmierstoffaustrag. Die Schmierstoffkartusche ist dabei in der Regel aus herkömmlichem Kunststoff gefertigt. Sofern keine sachgerechte Entsorgung erfolgt, kann der Einsatz solcher Kunststoff-Kartuschen zu Umweltbelastungen führen. – Hier setzt die Erfindung ein.
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Im Übrigen ist aus der
DE 200 01 833 U1 eine Dichtstoffkartusche zur Aufnahme und Verarbeitung von elastischen Dichtstoffen bekannt, die aus biologisch abbaubarem Material hergestellt wird. Derartige Kartuschen werden in eine mechanische Vorrichtung eingespannt und im Zuge der Verwendung manuell betätigt. Da hierbei in der Regel kein konstanter Austrag erforderlich ist, der zudem über einen langen Zeitraum sichergestellt werden muss, sind die Anforderungen an das Kartuschenmaterial eher gering. Auf die Ausgestaltung von Schmierstoffspendern der eingangs beschriebenen Art hatten derartige Entwicklungen keinen Einfluss.
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So ist z. B. auch aus der
JP 2003-95355 A ein Faltenbalgbehälter für Schmierfett bekannt, wobei der Faltenbalg aus einem biologisch abbaubaren Material gefertigt ist, z. B. auf Basis von Zelluloseacetat. Der Faltenbalgbehälter wird als Nachfüllpack für Schmierfette verwendet und bildet dabei lediglich eine Umhüllung des Schmierstoffes.
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Schließlich ist aus der
DE 10 2011 106 735 A1 ein Auspressbehälter aus Kunststoff bekannt, der aus einem biologisch abbaubaren, vorzugsweise kompostierbaren Rohstoff bestehen soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schmierstoffspender der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der nicht nur einen exakt dosierten und zuverlässigen automatisierten Schmierstoffaustrag ermöglicht, sondern eine besonders umweltfreundliche Entsorgung gewährleistet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem gattungsgemäßen Schmierstoffspender der eingangs beschriebenen Art die Schmierstoffkartusche und der Kolben aus einem Material hergestellt, das biologisch abbaubar ist. Besonders bevorzugt kommt ein biologisch abbaubarer Kunststoff zum Einsatz.
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Biologisch abbaubar meint im Rahmen der Erfindung, dass sich das Material unter Einbeziehung von Wärme, Sauerstoff und Feuchte sowie in Anwesenheit von Mikroorganismen oder Pilzen zum Teil zu Wasser, Kohlendioxid und Biomasse abbauen lässt. Bevorzugt handelt es sich um ein Material bzw. einen Kunststoff, der gemäß DIN EN 13432 biologisch abbaubar/kompostierbar ist.
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Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass sich Umweltbelastungen reduzieren lassen, indem insbesondere solche Bauteile einer Schmierstoffeinrichtung, die nicht zur Wiederverwendbarkeit bestimmt sind, insbesondere die Schmierstoffkartusche und der Kolben aus einem Material hergestellt werden, das auf vorteilhafte Weise umweltschonend, z. B. in Recyclinganlagen entsorgt werden kann und welches außerdem, sofern es nicht der Entsorgung zugeführt wird, die Umwelt nicht belastet. Bevorzugt kommen biologisch abbaubare Polymere, z. B. Kunststoffe zum Einsatz.
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Besonders bevorzugt werden bei einem derartigen Schmierstoffspender auch ein oder mehrere vorhandene Dichtungen aus einem biologisch abbaubaren aber vorzugsweise auch zugleich elastischen Material (Kunststoff) hergestellt. Von besonderer Bedeutung ist insbesondere die bewegliche Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Schmierstoffreservoir, da insbesondere bei Verwendung eines elektrochemisch angetriebenen Kolbens bei nicht einwandfreier Abdichtung unkontrolliert Gas in das Schmierstoffreservoir eindringen und folglich ein zuverlässiger Betrieb des Schmierstoffspenders nicht garantiert werden kann. Bei einer solchen Dichtung kann es sich bevorzugt um ein separates elastisches Dichtungselement, z. B. einen Dichtungsring, handeln.
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In einer alternativen Ausgestaltungsform wird der Kolben gegenüber der Schmierstoffkartusche nicht über ein zusätzliches Dichtelement, sondern über zumindest eine am Kolben angeformte Dichtlippe abgedichtet. Da der Kolben und die Dichtlippe bevorzugt aus dem gleichen Material hergestellt sind, wird die Elastizität nicht über das Material, sondern über die konstruktive Ausgestaltung der Dichtlippe, beispielsweise durch Wahl einer geringen Wandstärke und entsprechende Formgebung, erzielt. In diesem Fall kann die Dichtung mit dem Kolben einstückig ausgebildet und daher aus demselben Material wie der Kolben gefertigt sein. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, eine Dichtlippe aus einem anderen (z. B. elastischen) Material herzustellen und im Zuge der Herstellung an den Kolben anzuformen.
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Konstruktiv besteht die Möglichkeit, den Schmierstoffspender derart auszugestalten, dass eine Abdeckung bzw. ein Deckel (stirnseitig bzw. oberseitig) an der Schmierstoffkartusche befestigt ist, z. B. aufschraubbar ist. Diese Abdeckung kann beispielsweise auch einen Befestigungsring für die Antriebsvorrichtung bilden. Zur Abdichtung wird zwischen der Schmierstoffkartusche und der Abdeckung eine (zweite) Dichtung, insbesondere ein Dichtring, verwendet, der aus einem elastischen und biologisch abbaubarem Material hergestellt ist.
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Für einen gleichmäßigen und kontrollierten Austrag des Schmierstoffes sind die Schmierstoffkartusche und der Kolben aus einem Kunststoff hergestellt, der besonders hohen Anforderungen insbesondere in Bezug auf die Maßhaltigkeit genügt. Besonders geeignet sind dafür biologisch abbaubare Kunststoffe, die auf Basis von Celluloseverbindungen, z. B. Celluloseacetat hergestellt sind. Derartige Materialien sind grundsätzlich bekannt und stehen für industrielle Anwendungen zur Verfügung. Sie weisen einen möglichst hohen Anteil nachwachsender Rohstoffe auf, z. B. einen Anteil von 30 %, bevorzugt 40 %, besonders bevorzugt 50 % (jeweils bezogen auf das Gewicht).
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Im Hinblick auf eine umweltschonende Entsorgung ist es – wie erläutert – zweckmäßig, auch die verwendeten Dichtungen aus einem biologisch abbaubarem Material herzustellen. Da hierbei neben der biologischen Abbaubarkeit auch ein ausreichendes Maß an Elastizität gefordert wird, hat sich gezeigt, dass ein Material aus (biologisch abbaubarem) Polyester oder auf Basis von (biologisch abbaubarem) Polyester den Anforderungen hervorragend genügt.
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Grundsätzlich ist es aber auch möglich andere Kunststoffe auf Basis fossiler oder nachwachsender Rohstoffe zu verwenden. Der Anteil nachwachsender Rohstoffe in den einzelnen Teilen, insbesondere der Dichtungen, beträgt bevorzugt jeweils mehr als 5 %, besonders bevorzugt mehr als 10 %.
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Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist zudem die Schmierstoffkartusche zumindest teilweise transparent ausgeführt. Damit besteht die Möglichkeit, den Füllstand optisch zu kontrollieren und gegebenenfalls Maßnahmen zu ergreifen. Transparente Schmierstoffkartuschen sind grundsätzlich bekannt, sie werden erfindungsgemäß jedoch aus biologisch abbaubarem Kunststoff hergestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zum Antrieb des Kolbens vorgesehene Vorrichtung zweckmäßigerweise wiederverwendbar. Hierzu wird die Antriebsvorrichtung z. B. auf die Schmierstoffkartusche aufgesetzt und entweder direkt oder über einen zusätzlichen Befestigungsring mit der Schmierstoffkartusche verschraubt. Nach Entleerung der Schmierstoffkartusche ist folglich eine Entsorgung der Antriebsvorrichtung nicht erforderlich, wodurch einerseits die Kosten deutlich reduziert und zum anderen der zur entsorgende Anteil des Schmierstoffspenders möglichst gering gehalten wird.
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Als besonders zuverlässig und anwendungsfreundlich haben sich Schmierstoffspender erwiesen, bei denen der Kolben entweder über eine elektromechanische oder eine elektrochemische Antriebsvorrichtung in Richtung der Auslassöffnung bewegt wird. Derartige Antriebsvorrichtungen haben zudem den Vorteil, dass der Kolbenhub sich über unterschiedliche Zeitintervalle, beispielsweise 3, 6 oder 12 Monate, exakt steuern lässt. Hierdurch wird über den gewählten Zeitraum eine gleichmäßige Schmierung gewährleistet. Dabei kann auf bekannte Konzepte zurückgegriffen werden.
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Elektromechanische Antriebsvorrichtungen weisen hierzu z. B. einen Gleichstrom-Getriebemotor auf, an dessen Ausgangswelle eine Spindel befestigt ist. Die Spindel ist wiederum mit dem Hubkolben verbunden, wodurch sich die Drehbewegung des Motors in eine Vortriebsrichtung des Kolbens übersetzen lässt.
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Eine alternative Ausgestaltungsform weist eine elektrochemische Antriebsvorrichtung auf, bei der über eine elektrochemische Reaktion in einer Gaserzeugungseinrichtung Gas erzeugt und einem Druckraum zugeführt wird. Der Kolben wird hierdurch mit Druck beaufschlagt und folglich in Richtung der Auslassöffnung bewegt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
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In der einzigen Figur ist beispielhaft ein Schmierstoffspender 1 dargestellt, der eine mit Schmierstoff 4 gefüllte Schmierstoffkartusche 2 mit einer Auslassöffnung 3 und einem in der Schmierstoffkartusche 2 geführten Kolben 5 aufweist. Sowohl die Schmierstoffkartusche 2 als auch der Kolben 5 sind bevorzugt als rotationssymmetrisches Bauteil ausgeführt und im Spritzgussverfahren hergestellt. Um nach der vollständigen Entleerung der Schmierstoffkartusche 2 die Entsorgung einerseits zu erleichtern und andererseits Umweltbelastungen zu reduzieren, wird im Zuge der Herstellung sowohl für die Schmierstoffkartusche 2 als auch für den Kolben 5 ein biologisch abbaubarer Kunststoff verwendet. Um einen zuverlässigen Schmierstoffaustrag sicherzustellen ist dabei gewährleistet, dass das Material hohe Anforderungen in Bezug auf Maßhaltigkeit und Stabilität erfüllt.
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Als besonders geeignet haben sich dafür Kunststoffe auf Basis einer Celluloseverbindung, z. B. auf Basis von Celluloseacetat erwiesen. Hier kann grundsätzlich auf bekannte Materialien zurückgegriffen werden, z. B. auf ein natürliches Biopolymer z. B. auf ein natürliches Biopolymer, das aus Pflanzenmaterial gewonnen werden kann. Durch eine chemische Modifikation des Ausgangsmaterials wird ein biologisch abbaubarer Kunststoff geschaffen, der unter geeigneten Umgebungsbedingungen vollständig bzw. nahezu vollständig biologisch abgebaut werden kann.
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In üblicher Weise ist vorgesehen, dass zwischen dem Kolben 5 und der Schmierstoffkartusche 2 eine Dichtung 7 in Form eines Dichtrings angeordnet ist. Bevorzugt ist auch der Dichtring 7 aus einem biologisch abbaubaren Kunststoff hergestellt. Neben einer zuverlässigen Abdichtung spielt auch die Elastizität des Dichtringes 7 eine entscheidende Rolle.
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Besonders geeignet sind hierfür Kunststoffe, (überwiegend) aus Polyester. Für die Dichtung kann folglich z. B. ein Material aus biologisch abbaubarem Polyester oder auf Basis eines biologisch abbaubaren Polyesters eingesetzt werden. Auch dabei kann auf verfügbare Materialien zurückgegriffen werden.
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Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform weist zudem eine Abdeckung 11 auf, die an dem der Auslassöffnung 3 gegenüberliegenden Ende der Schmierstoffkartusche 2 befestigt wird, z. B. durch Verschraubung. In der dargestellten Ausführungsform ist mit der Abdeckung 11 ein Befestigungsring gemeint, der eine elektromechanische Antriebsvorrichtung 6 auf der Schmierstoffkartusche 2 fixiert.
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Zwischen der Abdeckung 11 und der Schmierstoffkartusche 2 kann ein weiterer Dichtring 8 vorgesehen sein. Auch dieser Dichtring ist aus einem biologisch abbaubarem Kunststoff hergestellt, z. B. (überwiegend) aus Polyester.
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Im Übrigen ist vorgesehen, dass die Schmierstoffkartusche 2 aus einem zumindest bereichsweise transparenten Material hergestellt ist. Hierdurch kann optisch der Füllstand des Schmierstoffes 4 kontrolliert und gegebenenfalls ein Austausch des Schmierstoffspenders 1 veranlasst werden.
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Im Übrigen ist es zweckmäßig, die elektromechanische Antriebsvorrichtung 6 wiederverwendbar zu gestalten. Hierzu wird die Antriebsvorrichtung 6 an dem der Auslassöffnung 3 gegenüberliegenden Ende der Schmierstoffkartusche 2 aufgesetzt und mit dem Befestigungsring 11 gegenüber der Schmierstoffkartusche 2 fixiert. Nachdem der Schmierstoff 4 vollständig aufgebraucht wurde, wird der Befestigungsring 11 durch eine Drehung gegenüber der Schmierstoffkartusche 2 gelöst und die Antriebsvorrichtung 6 abgenommen. Die Antriebsvorrichtung 6 kann anschließend an einer neuen Schmierstoffkartusche 2 befestigt und verwendet werden.
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Zur Realisierung eines elektromechanischen Antriebes 6 ist in der Rotationsachse des Kolbens 5 eine drehbar gelagerte Spindel 9 vorgesehen.
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Die Erfindung lässt sich jedoch alternativ auch bei Ausführungsformen realisieren, bei denen eine elektrochemische Antriebsvorrichtung eingesetzt wird. Eine solche Ausführungsform ist in der Figur nicht dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012100035 B4 [0003]
- DE 102009022707 A1 [0004]
- DE 20001833 U1 [0006]
- JP 2003-95355 A [0007]
- DE 102011106735 A1 [0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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