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Die Erfindung betrifft eine Detektionseinrichtung für eine Kolbenbewegung eines Schmierstoffverteilers und einen entsprechenden Schmierstoffverteiler.
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Schmierstoffverteiler sind als solche hinlänglich bekannt. Sie dienen dazu, einen Schmierstoff dosiert an eine oder mehrere Schmierstellen abzugeben. Sie werden häufig in Blockbauweise ausgeführt und sind zur Abgabe verschiedener Dosiervolumina ausgelegt, wobei jeder Schmierstoffverteiler an seinen beiden Stirnseiten z. B. je ein oder zwei Gewindebohrungen für den wahlweisen Anschluss einer oder zweier Hauptleitungen einer Zentralschmieranlage aufweisen kann. Zum Anschluss der Leitungen zu den Schmierstellen hat der Schmierstoffverteiler z. B. acht Gewindebohrungen. Die Schmierstoffdosierung selber erfolgt durch einen Dosierkolben, der im Schmierstoffverteilergehäuse in einer Zylinderbohrung beweglich angeordnet ist. Bei jedem Hub des Dosierkolbens wird eine definierte Menge Schmierstoff abgegeben. Für die Steuerung des Dosierkolbens ist meist ein Steuerkolben vorgesehen. Der Steuerkolben öffnet und schließt die Hauptleitungen. Je nach Druckbeaufschlagung bewegt sich der Steuerkolben in die eine oder die andere Richtung, wodurch sich in der Folge auch der Dosierkolben bewegt und eine entsprechende Menge an Schmierstoff abgibt.
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Neben diesen Einleitungs- bzw. Zweileitungsverteilem gilt Analoges natürlich auch im Falle andere Ausführungsformen, beispielsweise im Falle eines Progressivverteilers, bei denen mehrere Kolben korrespondierend Schmierstoff an mehrere Schmierstellen abgeben. Für einen ordnungsgemäßen Betrieb kann es notwendig sein, die Bewegung des Dosierkolbens und/oder des Steuerkolbens zu überwachen, d.h. festzustellen, ob der Dosierkolben seinen vorgesehenen Dosierhub ausführt. Es sind bereits zahlreiche Maßnahmen hierzu bekannt, die allerdings im Allgemeinen technisch aufwändig und daher teuer sind. Eine vergleichsweise einfache Vorrichtung zur Überwachung der Bewegung des Dosierkolbens hingegen umfasst eine endseitig mit einer Bohrung verbundene Hülse, in der ein Stift gehaltert ist. Der Stift ist mit dem Dosierkolben verbunden und folgt somit dessen Bewegung. Die Länge des Stifts ist derart gewählt, dass er von außen sichtbar aus der Hülse ragt und somit die Position des Kolben von außen sichtbar macht. Da im Inneren des Schmierstoffverteilers hohe Drücke von mehreren hundert Bar herrschen können, ist eine Dichtung zwischen Hülse und dem Stift erforderlich. Hierbei bestehen hohe Anforderungen an die Dichtigkeit der Dichtung. Beim zwangsläufig aufgrund der Bewegung des Stifts auftretenden Verschleiß der Dichtung kann die Dichtigkeit jedoch ab einer gewissen Einsatzdauer nicht mehr zuverlässig gewährleistet werden. Zudem hat ein Kontrollstift negative Auswirkungen auf die interne Druckbilanz und das verdrängte Hubvolumen, woraus oft eine ungenaue Schmierstoffzuteilung folgt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Detektionseinrichtung für den Kolben eines Schmierstoffverteilers anzugeben, die einfach und robust ausgeführt ist und somit für Verschleiß nicht anfällig ist. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung einen entsprechenden Schmierstoffverteiler anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch eine bevorzugte Ausführung der der Erfindung gelöst. Dementsprechend wird eine Detektionseinrichtung mit folgenden Merkmalen angegeben:
- - ein bewegliches Betätigungselement mit einer Magnetvorrichtung,
- - ein bewegliches Magnetelement,
- - wobei das Betätigungselement derart ausgebildet ist, dass es durch eine Bewegung des Kolbens in Richtung des Betätigungselement von einer Anfangsposition in eine Endposition verschiebbar ist,
- - wobei die Magnetvorrichtung und das Magnetelement derart ausgebildet und angeordnet sind, dass zwischen ihnen eine abstoßende Magnetkraft herrscht, durch die bei einer Bewegung des Betätigungselements von der Anfangsposition in Richtung der Endposition das Magnetelement von einer Grundposition bis zu einer Halteposition beweglich ist.
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Die Erfindung basiert wesentlich auf der Erkenntnis, dass bei einer Vielzahl von Schmierstoffverteilern oder Kolben einer Förderpumpe eine dauernde Überwachung, beispielsweise durch komplexe elektronische Detektoren nicht erforderlich ist. Vielmehr ist es ausreichend, wenn in regelmäßigen Abständen überprüft wird, ob seit der letzten Kontrolle wenigstens ein Schmiervorgang stattgefunden hat. Dies kann beispielsweise durch einen Wartungstechniker oder Servicepersonal erfolgen, der in regelmäßigen Abständen, beispielsweise alle 15-30 Minuten den Schmierstoffverteiler einer Sichtprüfung unterzieht. Es ist durchaus der Fall, dass zwischen zwei einzelnen Schmiervorgängen und den damit verbundenen Bewegungen des Kolbens mehrere Stunden vergehen können. Dies ist insbesondere bei Verwendung von Schmierfett der Fall. Der Schmiervorgang selber und damit die Bewegung des Kolbens dauert hingegen nur wenige Sekunden. Es wäre also reiner Zufall, wenn ein Wartungstechniker während der Sichtprüfung den eigentlichen Schmiervorgang direkt beobachten könnte. Einfache Vorrichtungen zur Sichtbarmachung der Kolbenbewegung, wie der eingangs beschriebene Stift erweisen sich hier als nachteilig, da sie der Kolbenbewegung folgen und somit nach dem Schmiervorgang in ihre Ausgangsposition zurück kehren. Bei der nächsten Sichtprüfung ist für den Wartungstechniker nicht zu erkennen, ob seit der letzten Sichtprüfung ein oder mehrere Schmiervorgänge stattgefunden haben.
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Durch die Erfindung wird dies zuverlässig ermöglicht. Sobald sich der Kolben während eines Schmiervorgangs in Bewegung setzt, wird das Betätigungselement in Richtung seiner Endposition verschoben. Die Magnetvorrichtung verschiebt dabei das Magnetelement durch die wirkende Magnetkraft in Richtung der Halteposition. Bei einer Rückbewegung des Kolbens bleibt jedoch zumindest das Magnetelement in seiner Endposition, wodurch der stattgefundene Schmiervorgang auch nach dessen Beendigung durch die Position des Magnetelements angezeigt wird. Selbst bei einer, an sich nicht erforderlichen dauerhaften Kopplung des Betätigungselement mit dem Dosierkolben würde das Magnetelement in seiner Endposition verweilen, da die Verschiebung aufgrund einer abstoßenden Magnetkraft zustande kommt, das Magnetelement also bei einer Rückbewegung des Betätigungselements in seine Anfangsposition nicht mitgeführt.
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Bei der nächsten Sichtprüfung kann der Wartungstechniker aufgrund des in der Halteposition befindlichen Magnetelements einfach feststellen, dass wenigstens ein Schmiervorgang stattgefunden hat und der Schmierstoffverteiler somit funktionstüchtig ist. Durch die indirekte Vermittlung der Kolbenbewegung zur Bewegung des Magnetelements mittels magnetischer Kräfte lassen sich die beweglichen Teile baulich einfach voneinander trennen, so dass keine verschleißanfälligen dynamischen Dichtungen erforderlich sind. So kann sich das Betätigungselement innerhalb eines Gehäuses der Detektionseinrichtung befinden, währende das Magnetelement außerhalb des Gehäuses beweglich gehaltert ist. Beide Elemente sind dann durch eine Gehäusewand getrennt. Das Gehäuse kann auch mehrstufig aufgebaut sein, so dass sich die Magnetvorrichtung und das Magnetelement in verschiedenen Kavitäten befinden. Es ist lediglich sicherzustellen, dass die magnetischen Kräfte nicht zu sehr abgeschirmt oder beeinträchtigt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Detektionseinrichtung ein Halteelement auf, das derart ausgebildet ist, dass auf das in der Halteposition befindliche Magnetelement eine Haltekraft ausübbar ist. Durch die Haltekraft wird sichergestellt, dass auch bei Auftreten von Vibrationen oder Erschütterungen das Magnetelement nicht unbeabsichtigt in die Grundposition zurückkehrt und somit eine falsch negative Anzeige bei der Sichtprüfung auftritt. Die Detektionseinrichtung arbeitet dadurch äußerst zuverlässig.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Betätigungselement derart ausgebildet, dass es nur zeitweise mit dem Kolben in Wirkeingriff steht. Es ist für die Funktionsweise der Erfindung nicht erforderlich (aber auch nicht hinderlich), dass das Betätigungselement permanent mit dem Kolben in Wirkeingriff steht. Eine durchgängige Verfolgung der Kolbenbewegung wird nicht durchgeführt. So reicht es beispielsweise aus, wenn bei der Sichtprüfung der Wartungstechniker das Betätigungselement und das Magnetelement in die Anfangs- bzw. Grundposition zurück setzt, so dass ab diesem Zeitpunkt wieder der nächste Schmiervorgang angezeigt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Betätigungselement ein Stiftelement auf, das im eingebauten Zustand in Richtung des Kolbens weisend am Betätigungselement angeordnet und dessen Länge derart gewählt ist, dass durch den Kolben nur in einem Endbereich seiner Bewegung eine das Stiftelement verschiebende Kraft auf das Stiftelement ausübbar ist. Dies setzt auf konstruktiv einfache Weise um, dass der Kolben nur zeitweise mit dem Stiftelement und dem Betätigungselement in Wirkeingriff steht. Bei Bewegung drückt der Kolben gegen das Stiftelement und verschiebt so das Betätigungselement. Bei der Rückwärtsbewegung hingegen zieht sich der Kolben einfach vom Betätigungselement zurück, ohne dieses mit zurück zu bewegen. Grundsätzlich ließe sich das Stiftelement auch mit einem entsprechenden Gewinde versehen in ein Gegengewinde im Kolben einschrauben und somit der Bewegung des Kolben folgend ausführen ohne den Bereich des erfindungsgemäßen Prinzips zu verlassen. Es besteht jedoch keine Notwendigkeit für derartige konstruktive Maßnahmen. Zudem lässt sich eine derartige Detektionseinrichtung auch auf einfache Weise an bereits bestehenden Schmierstoffverteilern nachrüsten, da der Kolben keine besonderen Merkmale aufweisen muss. Die Länge des Stiftelements lässt sich entsprechend des Bewegungsumfangs des Kolbens wählen oder anpassen. Die Detektionseinrichtung kann zum Anschluss beispielsweise an einem Gehäuse ein Außengewinde aufweisen, mittels dem sie in ein entsprechendes Innengewinde am Ende der Kolbenbohrung eingeschraubt wird. Falls notwendig kann noch eine Adapterhülse verwendet werden, die ein zum Innengewinde passendes Außengewinde und ein zum Außengewinde der Detektionseinrichtung passendes Innengewinde aufweist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Detektionseinrichtung weiter folgende Merkmale auf:
- - die Magnetvorrichtung des Betätigungselements ist als zylinderförmiger Permanentmagnet ausgeführt,
- - das Magnetelement ist als ringförmiger Permanentmagnet ausgeführt,
- - die Magnetvorrichtung und das Magnetelement sind derart angeordnet, dass bei in der Anfangsposition befindlicher Magnetvorrichtung und bei in der Grundposition befindlichem Magnetelement keine Magnetkraft zwischen ihnen wirkt,
- - die Magnetvorrichtung und das Magnetelement sind derart ausgerichtet, dass bei einer Bewegung des Betätigungselements von der Anfangsposition in Richtung der Endposition eine abstoßende Magnetkraft von der Magnetvorrichtung auf das Magnetelement aussübbar ist.
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Der Ausdruck „keine Magnetkraft“ ist derart zu verstehen, dass die herrschende Magnetkraft derart klein ist, dass das Magnetelement durch diese bei der angegebenen relativen Positionierung von Magnetvorrichtung und Magnetelement nicht verschoben wird. Dies kann beispielsweise über eine axiale Beabstandung erfolgen. Diese Ausführung lässt besonders einfach konstruktiv fertigen und äußerst unanfällig gegen Verschleiß. Die Magnetkräfte bewirken eine zuverlässige Sichtbarmachung der Kolbenbewegung, wobei sichergestellt ist, dass das Magnetelement nicht ohne eine Bewegung des Kolbens in Richtung des Halteelements bewegt wird. Dies würde ansonsten eine Fehldetektion darstellen und die Funktionsfähigkeit des Schmierstoffverteilers nicht zuverlässig signalisieren.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Halteelement wenigstens teilweise aus einem magnetisierbaren Material. Hierdurch wird auf einfache Weise sichergestellt, dass bei in der Grundposition befindlichem Magnetelement keine anziehende Kraftwirkung zwischen dem Magnetelement und dem Halteelement auftritt. Bei Annäherung des permanentmagnetischen Magnetelements an die Halteposition wird das Halteelement durch dieses magnetisiert, so dass die Haltekraft entsteht. Sobald das Magnetelement aus der Halteposition weg bewegt wird, verliert sich die Magnetisierung des Halteelements und die Haltekraft verschwindet. Das Halteelement ist entsprechend aus einem magnetisch „weichen“ Material ausgeführt. Alternativ kann das Halteelement auch aus einem Permanentmagneten bestehen, der entsprechend zum Magnetelement ausgerichtet ist und grundsätzlich eine anziehende Kraft ausübt. Allerdings ist die Stärke des Permanentmagneten bzw. der Abstand der Grundposition des Magnetelement vom Halteelement derart zu wählen, dass in dieser Position eine derart kleine Magnetkraft wirkt, dass das Magnetelement nicht von der Grundposition weg bewegt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Detektionseinrichtung ein Rückstellelement auf, mittels dem das Magnetelement unter Überwindung der Haltekraft von der Halteposition in die Grundposition bringbar ist. So kann ein Wartungstechniker auf einfache Weise nach erfolgreicher Sichtprüfung das Magnetelement wieder in die Grundposition schieben, so dass der nächste Schmiervorgang detektiert werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Halteelement als Federelement ausgeführt, das zwischen einem Gehäuse der Detektionseinrichtung und dem Rückstellelement angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass durch das Federelement das Rückstellelement in seine Ausgangsposition bringbar ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Rückstellelement als bewegliches Kappenelement ausgebildet, dass das Magnetelement überdeckt und im Bereich des Magnetelement durchsichtig ausgeführt ist. Das Kappenelement lässt eine einfache Sichtprüfung aufgrund der durchsichtigen Ausführung zu. Zudem bietet es einen Schutz für das Magnetelement.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist weiter ein Kraftelement vorgesehen, mittels dem das Betätigungselement von der Endposition in die Anfangsposition bringbar ist. Das Kraftelement ist bevorzugt als Federelement ausgeführt, die bei Rückbewegung des Kolbens das Betätigungselement, nicht aber das Magnetelement in die Anfangsposition zurück bewegt. Ein manuelles Rückbewegen des Betätigungselements entfällt somit.
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Die Aufgabe wird zudem durch einen Schmierstoffverteiler mit einem Gehäuseblock und wenigstens einem, in einer Kolbenbohrung geführten Kolben, umfassend wenigstens eine Detektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gelöst. Bei einem derartigen Schmierstoffverteiler lassen sich die Schmiervorgänge auf einfache und zuverlässige Weise kontrollieren. Der Schmierstoffverteiler kann dabei beispielsweise als Einleitungsverteiler, Zweileitungsverteiler, Drosselverteiler oder Mengenbegrenzer, Förderkolbe eines Pumpenelements oder als Progressivverteiler ausgebildet sein.
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Der Schmierstoffverteiler ist für die Abgabe von Schmierstoff an mindestens eine Schmierstelle ausgebildet, wobei der Schmierstoffverteiler einen Gehäuseblock aufweist, in dem wenigstens ein Kolben in wenigstens einer Zylinderbohrung hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei eine Detektoreinheit vorhanden sind, mit denen die Lage des Kolbens in einer Kolbenposition erfasst werden kann, wobei die Detektoreinheit so am Gehäuseblock angeordnet ist, dass der Kolben mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung treten kann, wenn dieser sich in der Zylinderbohrung nahe einer seiner Endlagen befindet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
- 1 eine Detektoreinrichtung nach dem Stand der Technik,
- 2 eine Detektoreinrichtung gemäß einer bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,
- 3 einen Einleitungsverteiler mit einer Detektoreinrichtung nach 2,
- 4 einen Progressivverteiler mit einer Detektoreinrichtung nach 2,
- 5 und 6 die Detektoreinrichtung nach 2 in verschiedenen Betriebszuständen,
- 7 bis 10 verschiedene Ausführungsformen eines Halteelements.
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In der 1 ist ein Schmierstoffverteiler 1 in Form eines so genannten Einleitungsverteiler an sich bekannter Bauart dargestellt. Der Schmierstoffverteiler 1 ist mit einer Anzeigeeinheit 3 gemäß dem Stand der Technik versehen. Der Schmierstoffverteiler 1 umfasst ein Gehäuse 5, in dem eine Zylinderbohrung 7 vorgesehen ist. Innerhalb der Zylinderbohrung 7 ist ein Dosierkolben 9 horizontal beweglich angeordnet. Die Zylinderbohrung 7 umfasst endseitig zwei sich aufweitende Bohrungen 11 und 11', die jeweils ein Innengewinde aufweisen. Die Bohrung 11 ist mit einem Verschlussstück 13 verschlossen, dass in das Innengewinde eingeschraubt ist. Im Gehäuse 5 sind in der hier dargestellten Ausführungsform zwei Schmierstoffauslässe 15 und 15' vorgesehen, die jeweils über einen Schmierstoffkanal 17 bzw. 17' mit der Zylinderbohrung 7 verbunden sind. Die Zylinderbohrung 7 weist zudem einen Schmierstoffeinlass 19 auf, über den Schmierstoff in Form von Öl oder Fett zuführbar ist. Der Schmierstoffverteiler 1 ist dazu mit einem Schmierstoffreservoir über Leitungen verbunden und weist zudem einen Steuerkolben auf, der hier nicht dargestellt ist. Der Dosierkolben 9 weist zwei Einschnürungen 21 und 21' auf, durch die Schmierstoff bei entsprechender horizontaler Stellung des Dosierkolbens 9 vor dem Schmierstoffeinlass 19 in die entsprechend gebildeten Kavität 23 und 23' aufgenommen werden kann. Bei der in der 1 gezeigten Stellung wird Schmierstoff in die durch die Einschnürung 21' gebildete Kavität 23' aufgenommen. Gleichzeitig wird in der Kavität 23 befindliches Schmierstoff in den Schmierstoffkanal 17 zum Schmierstoffauslass 15 befördert und über eine nicht dargestellte Anschlussleitung an einen Verbraucher abgegeben. Bei einer nachfolgenden Bewegung des Dosierkolbens 9 nach rechts kommt die Kavität 23 mit dem Schmierstoffeinlass 19 in Kontakt, wodurch sie erneut mit Schmierstoff gefüllt wird. Gleichzeitig liegt die Kavität 23' am Schmierstoffkanal 17', so dass das in ihr befindliche Schmierstoff entsprechend an einen Verbraucher abgegeben wird. Diese Funktionsweise ist hinlänglich bekannt.
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In die Bohrung 11' ist die Anzeigeeinheit 3 eingeschraubt, die ein Gehäuse 31 mit einem entsprechenden Innengewinde 33 umfasst. Das Gehäuse 31 ist durch eine Trennwand 35 in zwei Abschnitte unterteilt. Der hier links dargestellte Abschnitt weist einen Hohlraum 36 auf, in dem der Dosierkolben 9 bei Bewegung nach rechts aufgenommen wird. Die Anzeigeeinheit 3 weist zudem einen Stift 37 auf, der endseitig mit einem Gewinde 39 in den Dosierkolben 9 eingeschraubt ist. Am gegenüber liegenden Ende 41 ragt der Stift 37 aus dem Gehäuse 31 heraus, so dass seine axiale Position von außen sichtbar ist. Die Trennwand 35 weist entsprechend eine Öffnung auf, durch die der Stift 37 ragt. Um einen Austritt von Schmierstoff zu verhindern, weist der rechts dargestellte Abschnitt des Gehäuses 31 eine Dichtungseinheit 43 auf, die im Gehäuse 31 gehaltert ist und den Stift 37 dichtend umgibt.
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Durch die vergleichsweise einfach ausführbare Konstruktion lässt sich von außen sehr einfach die aktuelle Position des Dosierkolbens 9 feststellen. Allerdings steht der Dosierkolben 9 in vielen Anwendungen einen weitaus überwiegenden Teil der Zeit in der in 1 dargestellten Grundposition. Erst bei Auslösung eines Schmiervorgangs bewegt er sich nach rechts und wieder nach links, um Schmierstoff an beide Schmierstoffauslässe 15 und 15' abzugeben. Dieser Vorgang dauert nur wenige Sekunden, wonach oftmals für mehrere Minuten bis zu einigen Stunden keine Schmierung und damit keine Bewegung des Dosierkolbens 9 mehr stattfindet. Zur Feststellung der einwandfreien Funktion des Schmierstoffverteilers 1 muss der Stift 37 folglich dauerhaft überwacht werden, um die Bewegung nicht zu verpassen.
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In der 2 ist ein Detektor 101 nach einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es lässt sich beispielweise als Austausch für die Anzeigeeinheit 3 im Schmierstoffverteiler 1 einsetzen. Die Funktionsweise ist im Vergleich der Anzeigeeinheit 3 überlegen. Der Detektor 101 weist ein Gehäuseteil 103 auf, das mit einem Außengewinde 104 versehen ist. Mittels diesem lässt sich der Detektor 101 in eine der Bohrungen 11 bzw. 11' einsetzen. Das Gehäuseteil 103 weist zudem eine Trennwand 105 auf, die in analoger Weise zu der der Anzeigeeinheit 3 eine Öffnung aufweist und das Gehäuseteil 103 in zwei Abschnitte teilt. Der linke Abschnitt weist einen Hohlraum 107 auf, in dem der Dosierkolben 9 bei Bewegung nach rechts aufgenommen wird. Im rechten Abschnitt ist ein Hohlraum 109 ausgebildet. Im Hohlraum 109 ist eine Übertragungseinheit 111 angeordnet, die einen zylindrischen Permanentmagnet 113 umfasst, der mit einer Stifteinheit 115 verbunden ist. Die Übertragungseinheit 111 ist im Hohlraum 109 axial beweglich, wird jedoch von einer Feder 117 mit einer Kraft beaufschlagt und gegen die Trennwand 105 gedrückt. Die Stifteinheit 115 weist einen Stift 119 auf, der sich durch die Öffnung der Trennwand 105 hindurch in den Hohlraum 107 erstreckt.
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Der Detektor 101 weist ein zweites Gehäuseteil 131 auf, das über eine Schraubverbindung 133 mit dem Gehäuseteil 103 verbunden ist. Hier sind zahlreiche andere Verbindungsarten denkbar, wie z.B. eine Klebverbindung oder ein enger Presssitz. Das Gehäuseteil 131 weist einen Hohlraum 134 auf, der den Hohlraum 109 vergrößert und die Feder 117 teilweise aufnimmt. Sein Innendurchmesser entspricht dem Außendurchmesser der Feder 117 bzw. ist geringfügig größer gewählt. Das Gehäuseteil 131 weist eine radial außen liegende Lauffläche 135 auf, auf der ein axial verschiebbarer Magnetring 137 gelagert ist. Der Magnetring 137 besteht aus einem Permanentmagneten dessen axiale Ausrichtung derart in Bezug auf den Permanentmagneten 113 gewählt ist, dass zwischen beiden grundsätzlich eine abstoßende Magnetkraft herrscht. Bei der in der 2 gezeigten Position von Permanentmagnet 113 und Magnetring 137, die einer Grundposition des Detektors 101 entspricht, ist der axiale Abstand zwischen Permanentmagnet 113 und Magnetring 137 derart groß gewählt, dass die abstoßende Magnetkraft wiederum so klein ist, dass der Magnetring 137 nicht axial verschoben wird. Die Magnetkraft kann die zwischen der Lauffläche 135 und dem Magnetring 137 wirkende Reibkraft in dieser Stellung nicht überwinden, ist also kleiner als diese. Die Magnetfeldstärken von Permanentmagnet 113 und Magnetring 137 sind entsprechend aufeinander abgestimmt.
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Das Gehäuseteil 131 weist zudem eine Sitzfläche 139 auf, die mit der Verlängerung der Lauffläche 135 eine ringförmige Stufe 141 bildet. Auf der Sitzfläche 139 ist eine Halteeinheit 143 gehaltert, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, einer haftvermittelnden Klebeschicht oder einem Presssitz. Die Halteeinheit 143 weist einen sich in Richtung der Lauffläche 135 erstreckenden Abschnitt 145 auf, der am Ende der Lauffläche 135 endet. Die Halteinheit 143 besteht aus einem weichmagnetischen Material (z.B. 9SMn28k oder 16MnCr5), ist also durch die Nähe eines Permanentmagneten magnetisierbar. Dann kommt es zu einer anziehenden Magnetkraft zwischen der Halteeinheit und dem Permanentmagneten des Magnetrings 137. Bei Entfernen des Permanentmagneten verliert sich die Magnetisierung in kurzer Zeit wieder, so dass sich die anziehende Magnetkraft wieder verliert.
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Der Detektor 101 weist eine Kappe 151 auf, die einen Hohlraum 153 bildet und axial verschiebbar auf der Halteeinheit 143 gehaltert ist, beispielsweise durch einen losen Presssitz. Im Hohlraum 153 ist eine Feder 155 gehaltert, die gegen eine Stirninnenseite 157 der Kappe 151 und gegenüber liegend gegen eine Stirnseite 158 der Halteeinheit 143 drückt. Bei der in der 2 dargestellten axialen Position der Kappe 151 ist die Feder 155 entspannt, so dass keine Kraft ausgeübt wird. Am der Stirninnenseite 157 axial gegenüber liegenden Ende der Kappe 151 weist diese einen Abschnitt 159 auf, der die Lauffläche 135, den Magnetring 137 und teilweise einen teilweise korrespondierenden Abschnitt 161 des Gehäuseteils 131 überdeckt. Zumindest im Bereich des Abschnitts 159 ist die Kappe 151 transparent ausgeführt, so dass die Lage des Magnetrings 137 von außen sichtbar ist. Die Wandstärke der Kappe 151 ist im Bereich des Abschnitts 159 dünner als an der übrigen Kappe 51 ausgeführt, so dass ein Absatz 163 gebildet ist. Der Absatz 163 reicht radial derart weit nach innen, dass er den Magnetring 137 radial überlappt.
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In den folgenden 3 und 4 wird der Detektor 101 in verschiedenen Einbausituationen beschrieben, während anhand der 5 und 6 die Funktionsweise im Detail erläutert wird.
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In der 3 ist ein Schmierstoffverteiler 300 ausschnittsweise dargestellt. Er umfasst insbesondere ein Gehäuse 303 mit wenigstens einer zylindrischen Bohrung 305. In der zylindrischen Bohrung 305 ist ein Dosierkolben 307 beweglich angeordnet. Die übrigen hier dargestellten konstruktiven Merkmale des Schmierstoffverteilers 301, der hier als Einleitungsverteiler ausgeführt ist sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden daher hier nicht weiter erörtert. Durch eine Bewegung des Dosierkolbens 307 wird Schmierstoff an hier nicht dargestellte Schmierstoffauslässe abgegeben. Am in der 3 dargestellten rechten Ende der zylindrischen Bohrung 305 ist eine aufgeweitete Bohrung 309 ausgebildet, die ein Innengewinde 311 aufweist. In das Innengewinde 311 ist ein Detektor 101 eingeschraubt, der in seiner Ausführung dem in der 2 dargestellten Detektor 101 entspricht. Der Detektor 101 ist hier in seinem Grundzustand in Bezug auf die Position von der Übertragungseinheit 111 und dem Ringmagnet 137 dargestellt. Einige konstruktive Details sind hier nicht dargestellt. Der Dosierkolben 307 befindet sich inmitten eines Schmierzyklus und bewegt sich dabei in Richtung des Stifts 119 des Detektors 101. Er dringt dabei in den Hohlraum 107 ein und beginnt gegen den Stift 119 zu drücken. Bewegt sich der Dosierkolben 307 weiter nach rechts wird der Stift 119 und damit die gesamte Übertragungseinheit 111 nach rechts gedrückt, wodurch die Feder 117 zusammengedrückt wird. Die hierzu notwendige Kraft wird durch die Bewegung des Dosierkolben 307 aufgebracht. Zwischen dem Permanentmagneten 113 und dem Ringmagnet 137 kommt es bei zunehmendem Vordringen der Übertragungseinheit 111 zu einer axialen Verschiebung des Ringmagneten 137 aufgrund der herrschenden abstoßenden Magnetkraft. Die Auswirkungen auf die Funktion des Detektors 101 werden im Detail anhand der 5 und 6 näher erläutert.
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In der 4 ist ein Schmierstoffverteiler 401 ausschnittsweise und schematisch dargestellt. In diesem Fall handelt es sich um einen so genannten Progressivverteiler. Auch bei der Beschreibung der 4 werden nur die für die Erfindung wesentlichen konstruktiven Merkmale beschrieben während an sich bekannte konstruktive Merkmale nicht näher erläutert werden. Diese sind dem zahlreich vorhandenen Stand der Technik zu Progressivverteiler zu entnehmen. Der Schmierstoffverteiler 401 umfasst insbesondere ein Gehäuse 403 in dem eine zylindrische Bohrung 405 ausgebildet ist. In der Bohrung 405 ist ein Dosierkolben 407 beweglich angeordnet. Vergleichbar zum in der 3 dargestellten Schmierstoffverteiler 301 befindet sich auch hier am Ende der Bohrung ein Detektor 101 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2. Auch hier befindet sich der Schmierstoffverteiler 401 und damit auch der Dosierkolben 407 in einem Schmierzyklus zu dem Zeitpunkt, in dem der Dosierkolben 407 bei der Bewegung nach rechts in Berührung mit dem Stift 119 tritt.
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In der 5 ist ausschnittsweise der Betriebszustand dargestellt, bei dem der Dosierkolben 307 bzw. 407 in seiner maximalen Auslenkung am rechten Ende seines Bewegungszyklus angelangt ist. Er füllt in diesem Fall den Hohlraum 107 des Detektors 101 nahezu vollständig aus und stößt an der Trennwand 105 an. Dadurch ist auch die Übertragungseinheit 111 maximal nach rechts verschoben und die Feder 117 maximal zusammengedrückt. Entsprechend wurde der Ringmagnet 137 aufgrund der abstoßenden Magnetfeldkraft zwischen Permanentmagnet 113 und Ringmagnet 137 bis zum Ende der Lauffläche 135 verschoben und liegt somit am an der Halteeinheit 143 und am Absatz 163 der Kappe 151 an. Durch die Nähe des Ringmagneten 137 kommt es zu einer Magnetisierung der Halteeinheit 143, so dass diese wiederum eine anziehende Magnetkraft auf den Ringmagneten 137 ausübt. Im Folgenden kommt es beim Fortgang des Schmierzyklus zu einer rückwärtig gerichteten Bewegung des Dosierkolbens 307 bzw. 407, was in der 6 im Detail dargestellt ist.
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In der 6 hat sich der Dosierkolben 307 bzw. 407 wieder nach links im Rahmen seines Schmierzyklus bewegt und sich somit vollständig aus dem Hohlraum 107 zurückgezogen. Aufgrund der vormals gespannten Feder 117 kommt es zu einer in der gleichen Richtung wirkenden Kraft auf die Übertragungseinheit 111, die somit in ihre Grundpositionen zurück bewegt wurde und an der Trennwand 105 anliegt. Der Ringmagnet 137 hingegen ist weiterhin am rechtsseitigen Rand der Lauffläche 135 befindlich, da auf ihn keine Kraft wirkt, die eine Verschiebung nach links bewirkt. Zudem wird der Ringmagnet 137 durch die anziehende Kraft der Halteeinheit 143 an seiner gezeigten Position gehalten. Die Positionsänderung des Ringmagneten 137 lässt sich durch die transparente Kappe 151 im Abschnitt 159 von außen auf einfache Weise beobachten. Insofern lässt sich beispielsweise durch einen Wartungstechniker während einer routinemäßigen Sichtprüfung des Schmierstoffverteilers feststellen, ob seit der letzten Sichtprüfung wenigstens ein Schmierzyklus stattgefunden hat, der Schmierstoffverteiler also funktionstüchtig ist. Aufgrund der Haltekraft der Halteeinheit 143 bleibt der Ringmagnet 137 auch im Falle von Erschütterungen und Vibrationen sicher in der gezeigten Position, so das ein falsch negatives Ergebnis bei der Sichtprüfung ausgeschlossen ist. Dies ist gegenüber der in der 1 dargestellten, bekannten Anzeigeeinheit ein entscheidender Vorteil.
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Nach Abschluss der Sichtprüfung kann der Wartungstechniker durch einfachen Druck auf die Kappe 151 nach links die Haltekraft der Halteeinheit 143 überwinden und den Ringmagnet 137 wieder ans linke Ende der Lauffläche 135 schieben, so dass der nächste Schmierzyklus durch den Detektor 101 wieder angezeigt werden kann. Die Kappe 151 wird nach Loslassen durch die in der 6 nicht dargestellte Feder 155 wieder in ihre Grundposition bewegt.
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Ein Detektor 101 gemäß der Erfindung kann in konstruktiven Details auf einfache Weise an verschiedene Art und Ausführungen von Schmierstoffverteilern angepasst werden und auch an bereits bestehende Systeme montiert werden. Da der Stift 119 des Detektors 101 nicht dauerhaft mit dem Kolben verbunden sein muss, damit eine zuverlässige Detektion der ordnungsgemäßen Funktion des Schmierstoffverteiler gewährleistet ist, muss der Dosierkolben auch keine besonderen Eigenschaften, wie beispielsweise ein Aufnahmegewinde wie in der 1 haben. Ein Detektor gemäß der Erfindung lässt sich also auf einfache Weise bei bestehenden Schmierstoffverteilern nachrüsten. Er ist konstruktiv vergleichsweise einfach ausgeführt und durch Wartungstechniker sicher zu bedienen. Die Kappe 151 bietet zudem einen zuverlässigen Schutz vor Verschmutzung. Der gesamte Detektor 101 bedarf keiner dynamischen Dichtung da kein sich bewegendes Teil das Gehäuse durchdringt. Es ist insofern ausgeschlossen, dass es zu einer Leckage von Schmierstoff kommt.
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In den 7 bis 10 sind verschiedene weitere Ausführungsformen der Erfindung gezeigt, bei denen sich insbesondere die Ausführung des Halteelements unterscheidet. Das grundlegende Arbeitsprinzip der Erfindung ist in allen Ausführung verwirklicht.
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In der 7 ist ein Detektor 601 dargestellt, der analog zum Detektor 101 der 5 und 6 aufgebaut ist. Allerdings ist hier keine gesonderte Halteeinheit 143 vorgesehen. Vielmehr ist die Feder 155 aus einem magnetisierbaren Material ausgeführt und derart dimensioniert und angeordnet, dass der Magnetring 137 über diese geschoben werden kann. Dadurch kommt es analog zur Halteeinheit 143 des Detektors 101 zu einer Haltekraft, so dass der Magnetring 137 bei einer Rückbewegung des Permanentmagneten 113 nicht mit zurück bewegt wird. Diese Ausführung ist durch die Doppelfunktion der Feder 155 besonders einfach ausgeführt.
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In der 8 ist ein Detektor 701 dargestellt, der wiederum analog zum Detektor 101 der 5 und 6 aufgebaut ist. Hier ist das Halteelement als dünner Ring 170 ausgeführt, über den der Magnetring 137 schiebbar ist. Der Ring 170 besteht beispielsweise aus einer dünnen Metallfolie aus einem magnetisierbaren Material und erfüllt die gleiche Funktion wie die Halteeinheit 143.
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In der 9 ist ein Detektor 801 dargestellt, der wiederum analog zum Detektor 101 der 5 und 6 aufgebaut ist. Hier ist die Halteeinheit 171 scheibenartig ausgeführt und zwischen der Feder 155 und dem Gehäuseteil 131 angeordnet.
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In der 10 ist ein Detektor 901 dargestellt, der wiederum analog zum Detektor 101 der 5 und 6 aufgebaut ist. Hier ist die Halteeinheit 172 zwischen der Feder 117 und dem Gehäuseteil 131 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schmierstoffverteiler
- 3
- Anzeigeeinheit
- 5
- Gehäuse
- 7
- Zylinderbohrung
- 9
- Dosierkolben
- 11, 11'
- Bohrung
- 13
- Verschlussstück
- 15, 15'
- Schmierstoffauslass
- 17, 17'
- Schmierstoffkanal
- 19
- Schmierstoffeinlass
- 21, 21'
- Einschnürung
- 23, 23'
- Kavität
- 31
- Gehäuse
- 33
- Innengewinde
- 35
- Trennwand
- 36
- Hohlraum
- 37
- Stift
- 39
- Gewinde
- 41
- Ende
- 43
- Dichtungseinheit
- 101, 601, 701, 801, 901
- Detektor
- 103, 131
- Gehäuseteil
- 105
- Trennwand
- 107, 109, 153
- Hohlraum
- 111
- Übertragungseinheit
- 113
- Permanentmagnet
- 115
- Stifteinheit
- 117, 155
- Feder
- 119
- Stift
- 133
- Schraubverbindung
- 135
- Lauffläche
- 137
- Magnetring
- 139
- Sitzfläche
- 141
- Stufe
- 143, 171, 172
- Halteeinheit
- 145, 159, 161
- Abschnitt
- 151
- Kappe
- 157
- Stirninnenseite
- 163
- Absatz
- 170
- Ring
- 301, 401
- Schmierstoffverteiler
- 303, 403
- Gehäuse
- 305, 405
- Bohrung
- 307, 407
- Dosierkolben
