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Vorliegende Erfindung betrifft einen Progressivverteiler gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein Progressivverteiler bzw. ein progressives Schmierstoffsystem dient dazu, ein von einer Pumpe bereitgestelltes Schmiermittel in mehrere Teile aufzuteilen und eine Anzahl von Schmierstellen/Verbrauchern mit Schmiermitteln zu versorgen. Eine wichtige Bauart von Verteilern wird als Blockverteiler bezeichnet. Bei diesem Progressivverteiler bildet ein Stahlblock (Gehäuse) die Basis, die spannend bearbeitet wird und in die Kolben eingesetzt werden, die das Schmiermittel verteilen. Dazu werden Bohrungen in dem Gehäuseblock eingebracht, in die die Dosierkolben eingesetzt werden, die wiederum über eine gemeinsame Schmiermitteleinlassbohrung mit Schmiermittel versorgt werden.
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Dabei liefert jeder Dosierkolben Schmiermittel über jeweilige Ausgänge an zwei Schmierstellen/Verbraucher. Ferner ist die Menge des Schmiermittels, die von jedem Dosierkolben zugemessen wird, für jeden Dosierkolben gleich und kann nicht variiert werden. Progressivverteiler basieren insbesondere darauf, dass die Dosierkolben nacheinander von einer ersten Position in eine zweite Position verschoben werden, um entweder das Schmiermittel an den Schmiermittelauslass abzugeben oder den Dosierkolben mit entsprechendem Druck zu beaufschlagen, um ihn von einer ersten Position in eine zweite Position zu verschieben. Mit anderen Worten kann sich ein jeweiliger Dosierkolben nur bewegen, wenn sich der in der Reihenfolge der Dosierkolben davor angeordnete Dosierkolben bereits bewegt hat. Aus diesem Grund sind Verbindungsbohrungen vorgesehen, die den letzten Dosierkolben in der Reihenfolge mit dem ersten Dosierkolben verbinden, so dass sich nach dem Bewegen des letzten Dosierkolbens der erste Dosierkolben zurückbewegt.
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Um den ersten und letzten Dosierkolben miteinander zu verbinden, müssen die Verbindungsbohrungen durch den gesamten Progressivverteiler hindurch gehen und sind daher relativ lang. Dies führt dazu, dass diese Verbindungsbohrungen üblicherweise mehr Schmiermittel enthalten bzw. ein größeres Volumen haben als ein Dosierkolbenhub bzw. als ein Volumen, das durch einen Kolbenhub bewegt wird. Dies führt dazu, dass das Schmiermittel in diesen Verbindungsbohren hin und her bewegt wird, anstatt ausgetauscht und durch neues Schmiermittel ersetzt zu werden. Dies ist insbesondere problematisch für Schmierfett, das beim Altern hart wird und die Verbindungsbohrungen zusetzen kann. Dies kann zu einem höheren Druck, einer vermehrten Ölseparation aus dem Schmierfett und letztendlich zu einem Versagen des Progressivverteilers führen. Ferner können die Bohrlöcher Luft enthalten. Diese Luft ist leicht komprimierbar und führt zu Ungenauigkeiten bei der zugemessenen Schmiermittelmenge. Zusätzlich sind diese langen Verbindungsbohrungen schwer herzustellen, insbesondere bei Progressivverteilern mit mehreren Dosierkolben.
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Es ist deshalb Aufgabe vorliegender Erfindung, einen Progressivverteiler bereitzustellen, bei dem das Schmiermittel in allen Verbindungsbohrungen des Progressivverteilers im Vergleich zu herkömmlichen Progressivverteilern einfacher austauschbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch den Progressivverteiler gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Im Folgenden wird ein Progressivverteiler für Schmiermittel mit einem Gehäuseblock vorgeschlagen, wobei der Gehäuseblock eine Schmiermitteleinlassbohrung über die Schmiermittel in den Progressivverteiler einbringbar ist und mehrere Schmiermittelauslassbohrungen aufweist, über die jeweils eine zugemessene Schmiermittelmenge an einen mit der jeweiligen Schmiermittelauslassbohrung verbundenen Verbraucher abgebbar ist. Dabei sind zum Abgeben der zugemessenen Schmiermittelmenge in dem Gehäuse zumindest zwei Dosierkolben vorgesehen, die in zugehörigen Kolbenbohrungen aufgenommen sind und jeder Dosierkolben ist derart ausgebildet, dass er mit der Kolbenbohrung zwei Ringräume definiert, die als Arbeitsräume für das Schmiermittel ausgelegt sind. Jeder Arbeitsraum kann wiederum mit einer Schmiermittelauslassbohrung fluidisch verbunden sein. Ferner sind zur axialen Verschiebung des Dosierkolbens in der Kolbenbohrung an den Enden der Kolbenbohrung jeweils zwei Dosierräume vorgesehen sind, wobei weiterhin die zumindest zwei Kolbenbohrungen entlang einer ersten Achse senkrecht übereinander angeordnet sind, so dass die Mittelachsen parallel zueinander sind, und eine Mittelebene definieren.
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Um die beiden Dosierkolben so miteinander zu verbinden, dass ein Austausch des sich in der Verbindung befindenden Schmiermittels möglich ist, ist eine erste und eine zweite Umschaltbohrung vorgesehen, die jeweils einen Arbeitsraum und einen Dosierraum fluidisch verbinden, wobei die erste Umschaltbohrung seitlich versetzt auf einer erste Seite der Mittelebene angeordnet ist und die zweite Umschaltbohrung seitlich versetzt auf der zweiten Seite der Mittelebene angeordnet ist.
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Mit anderen Worten können die Arbeitsräume und die Dosierräume über die Umschaltbohrungen derart verbunden werden, dass die Umschaltbohrungen schräg von dem ersten Dosierkolben zu dem zweiten Dosierkolben verlaufen, aber sich nicht schneiden bzw. kreuzen, da jeder auf einer Seite der Mittelebene angeordnet ist. Dadurch können die Umschaltbohrungen kürzer gestaltet werden, wodurch das Schmiermittel in den Umschaltbohrungen leichter ausgetauscht werden kann und eine Fertigung der Umschaltbohrungen vereinfacht wird.
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Bevorzugt verläuft eine Mittelachse einer j eweiligen Umschaltbohrung parallel zu der Mittelebene. Alternativ kann eine Mittelachse einer jeweiligen Umschaltbohrung derart angeordnet sein, dass sie die Mittelebene nicht zwischen ihrem zugeordneten Dosierraum und ihrem zugeordneten Arbeitsraum schneidet. Dadurch kann verhindert werden, dass sich die Umschaltbohrungen kreuzen und die Kolben nicht umgeschaltet werden können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verbindet die erste Umschaltbohrung einen ersten Arbeitsraum des ersten Kolbens mit einem zweiten Dosierraum des zweiten Kolbens und die zweite Umschaltbohrung verbindet einen zweiten Arbeitsraum des ersten Kolbens mit dem ersten Dosierraum des zweiten Kolbens. Dies ermöglicht, dass die Bewegung des ersten Kolbens eine nachfolgende Bewegung des zweiten Kolbens ermöglicht und dadurch von dem erstem Kolben auf den zweiten Kolben umgeschaltet werden kann.
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Bevorzugt ist ein Volumen einer jeweiligen Umschaltbohrung geringer als ein Volumen, das durch einen Kolbenhub bewegt wird bzw. bewegbar ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das in der Umschaltbohrungen enthaltene Schmiermittel vollständig ausgetauscht wird, wenn der zugehörige Kolben betätigt wird. Das geringere Volumen in der Umschaltbohrung und der damit verbundene permanente Schmiermittelaustausch kann insbesondere ein Ausblutverhalten von Schmierfett verbessern, so dass auch Schmierfett als Schmiermittel in Progressivverteiler eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann das Volumen der Umschaltbohrung halb so groß wie das Volumen des Arbeitsraums sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kolbenbohrung eine sich durch das Gehäuse erstreckende Durchgangsbohrung und ist an beiden Seiten über je eine lösbar mit dem Gehäuse verbindbare, aber fluiddicht abschließende Verschlusskappe fluiddicht abschließbar, und die Kolbenbohrung definiert zusammen mit der Verschlusskappe den Dosierraum. Insbesondere kann eine Aushöhlung in der Verschlusskappe vorgesehen sein. Dadurch kann zum einen sichergestellt werden, dass der Dosierkolben ausreichend Raum für seinen Hub hat.
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Bevorzugt ist ein Durchmesser der Kolbenbohrung im Bereich der Dosierräume um so viel größer wie der seitliche Versatz, um den eine der Umschaltbohrungen von der Mittelebene seitlich versetzt angeordnet ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Umschaltbohrung in dem Bereich des Dosierraums angeordnet werden kann, der im Vergleich zur Kolbenbohrung größer ist. Dadurch kann vorteilhafterweise sichergestellt werden, dass der seitliche Versatz der Umschaltbohrung ausreichend groß ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Hilfsbohrung vorgesehen, die fluidisch den Arbeitsraum und die Umschaltbohrung verbindet. Mit anderen Worten verläuft die Umschaltbohrung bis fast an den Arbeitsraum und die Hilfsbohrung verbindet die Umschaltbohrung mit dem Arbeitsraum. Dies kann insbesondere die Genauigkeit erhöhen, mit der die Umschaltbohrung mit dem Arbeitsraum verbunden wird. Ferner kann dadurch eine Herstellung der Umschaltbohrung vereinfacht werden. Bevorzugt verläuft die Hilfsbohrung senkrecht zu der Mittelebene von einer Seite des Gehäuses zu dem Arbeitsraum, wobei die Hilfsbohrung über eine fluiddicht abschließende Verschlusskappe nach außen fluiddicht abschließbar ist. Dabei kann bevorzugt die Hilfsbohrung kürzer sein als die Umschaltbohrung. Kürzere und/oder gerade verlaufende Bohrungen können mit einer höheren Genauigkeit ausgeführt werden. Ferner kann mit Hilfe der senkrecht zu der Mittelebene von einer Seite des Gehäuses zu dem Arbeitsraum verlaufenden Hilfsbohrung ein schräger Eintrittswinkel der Umschaltbohrung in den Arbeitsraum verhindert werden. Dies hat des Weiteren den Vorteil, dass das resultierende Verbindungsloch zwischen dem Arbeitsraum und der Umschaltbohrung kleiner ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Progressivverteiler zumindest zwei weitere Dosierkolben auf, die in zugehörigen Kolbenbohrungen aufgenommen sind, wobei die zwei Dosierkolben und die zumindest zwei weiteren Dosierkolben derart in zwei übereinanderliegenden Schichten angeordnet sind, dass in jeder Schicht zumindest ein Dosierkolben und zumindest ein weiterer Dosierkolben angeordnet sind. Durch die Anordnung in zwei übereinanderliegenden Schichten können die Verbindungsbohrungen und/oder die Umschaltbohrungen kurz gehalten werden, wodurch das Schmiermittel in den Verbindungsbohrungen und/oder die Umschaltbohrungen schneller ausgetauscht werden kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in mindestens einer der Kolbenbohrungen ein Blindkolben angeordnet, der sowohl die Schmiermitteleinlassbohrung als auch beide Schmiermittelauslassbohrungen dauerhaft verschließt, und zumindest eine Bypassverbindung aufweist, die zwei der Verbindungsbohrungen fluidisch miteinander verbindet, um Schmiermittel an dem Blindkolben vorbei in die zur nächsten Kolbenbohrung führenden Verbindungsbohrungen überzuleiten. Dies ermöglicht einen modularen Progressivverteiler bereitzustellen.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
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Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Progressivverteilers;
- 2: eine erste Schnittansicht durch den Progressivverteiler aus 1;
- 3: eine schematische Ansicht, die einen aufgeklappten Schnitt durch den Progressivverteiler aus 1 zeigt;
- 4: eine schematische Ansicht auf den Progressivverteiler aus 1 entlang einer Mittelachse einer Hilfsbohrung, und
- 5: eine schematische Ansicht auf den Progressivverteiler aus 1 entlang einer Mittelachse einer Kolbenbohrung.
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Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Progressivverteilers 1 in Blockbauweise. Der Progressivverteiler 1 weist dazu wie üblich einen Gehäuseblock 2 auf, in den mehrere Bohrungen eingebracht sind. Wie den Schnittansichten von 2 und 3 zu entnehmen ist, weist der Gehäuseblock 2 Kolbenbohrungen 4 auf, in denen Dosierkolben 6 aufnehmbar sind.
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Der Progressivverteiler 1 weist insbesondere vier Kolbenbohrungen 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 auf die in zwei Reihen bzw. Schichten S1, S2 paarweise übereinander angeordnet sind. Das heißt, die Kolbenbohrung 4-4 ist über der Kolbenbohrung 4-1 angeordnet und die Kolbenbohrung 4-3 ist über der Kolbenbohrung 4-2 angeordnet, wobei die Kolbenbohrung 4-1 neben der Kolbenbohrung 4-2 und die Kolbenbohrung 4-3 neben der Kolbenbohrung 4-4 angeordnet ist. Alternativ kann der Progressivverteiler auch nur zwei Kolbenbohrungen 4 oder auch mehr als vier, zum Beispiel bis zu 20 Kolbenbohrungen, aufweisen. In 1 befinden sich diese vier Kolbenbohrungen 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 hinter jeweiligen Verschlusskappen 26-1, 26-2, 26-3, 26-4, die die Kolbenbohrungen 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 fluiddicht abdichten.
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Die Kolbenbohrungen 4 selbst weisen jeweils eine Mittelachse A auf, wobei die Mittelachsen A zweier übereinander angeordneter Kolbenbohrungen 4 eine jeweilige Mittelebene M und eine senkrecht zu M stehende Ebene E aufweisen. Die Ebene E trennt somit die Schichten S1, S2 voneinander.
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2 zeigt eine schematische Ansicht, bei der die beiden Schichten, in denen die Kolbenbohrungen angeordnet sind, auseinandergeklappt sind und übereinander gezeigt sind. Das bedeutet, dass die Hilfsbohrungen 30-1, 30-2 der Umschaltbohrungen 8-1, 8-2, die in der 2 am oberen und unteren Rand dargestellt sind, ineinander übergehen. 3 zeigt eine Ansicht, in der der Progressivverteiler 1 entlang der Linie M geschnitten ist. Wie genauer in 2 zu sehen ist, sind die Kolbenbohrungen 4 untereinander über Verbindungsbohrungen 10 miteinander verbunden. Über diese Verbindungsbohrungen 10 wird Schmiermittel von einer Kolbenbohrung 4 zur anderen Kolbenbohrung 4 bzw. über Schmiermittelauslassbohrungen 14 (2 und 3) zu einem Schmiermittelauslass 16 geleitet.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Progressivverteilers 1 kann Schmiermittel über die Verbindungsbohrungen 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, 10-6, zwischen den Kolbenbohrung 4-1, 4-2, 4-3 und 4-4 bzw. zu den zugehörigen Schmiermittelauslässen 14 (siehe 2 und 3) geleitet werden. So kann beispielsweise in einem Betriebszustand des Progressivverteilers 1 Schmiermittel aus der Kolbenbohrung 4-1 über die Verbindungsbohrung 10-1 in die Kolbenbohrung 4-2 und von dort über die Verbindungsbohrung 10-2 in die Kolbenbohrung 4-3 überführt werden. Von dort aus kann das Schmiermittel dann über den als Ringraum 11 ausgebildeten Arbeitsraum 22-1 in die Schmiermittelauslassbohrung 14-1 und in den Schmiermittelauslass 16-1 überführt werden.
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Wie insbesondere 2 und 3 zu entnehmen ist, ist jeder Dosierkolben 6 verschiebbar in der Kolbenbohrung 4 angeordnet und kann alternierend eine der dem jeweiligen Dosierkolben zugeordneten Schmiermittelauslassbohrungen, beispielsweise 14-1 oder 14-5, freigeben. Weiterhin weist das Gehäuse eine Schmiermitteleinlassbohrung 12 auf, über die Schmiermittel den einzelnen Kolbenbohrungen 4 bereitgestellt wird.
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Da die prinzipielle Funktionsweise eines Progressivverteilers bekannt und nicht geändert ist, wird auf eine Erläuterung der Funktionsweise und wie die Dosierkolben 6 verschoben werden, verzichtet. Da allerdings Progressivverteiler 1 darauf basieren, dass die Dosierkolben 6 nacheinander von einer ersten Position in eine zweite Position verschoben werden, um entweder das Schmiermittel an den Schmiermittelauslass 16 abzugeben oder den Dosierkolben 6 mit entsprechendem Druck zu beaufschlagen, um ihn von einer ersten Position in eine zweite Position zu verschieben, müssen auch die erste und letzte Kolbenbohrung 4-1 und 4-4 miteinander verbunden werden. Bei bekannten Progressivverteilern gehen die Verbindungsbohrungen, die die erste und letzte Kolbenbohrung miteinander verbinden, durch den gesamten Progressivverteiler hindurch und sind daher relativ lang. Dies führt dazu, dass diese Verbindungsbohrungen üblicherweise mehr Schmiermittel enthalten bzw. ein größeres Volumen haben als ein Dosierkolbenhub bzw. als ein Volumen, das durch einen Kolbenhub bewegt wird. Dadurch wird das Schmiermittel in diesen Verbindungsbohren lediglich hin und her bewegt, was dazu führt, dass das Schmiermittel in den Verbindungsbohrungen nicht ausgetauscht und durch neues Schmiermittel ersetzt wird.
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Um die beiden Kolbenbohrungen 4-1 und 4-4 so miteinander zu verbinden, dass ein möglichst vollständiger Austausch des sich in der Verbindung befindenden Schmiermittels möglich ist, ist eine erste und eine zweite Umschaltbohrung 8-1 und 8-2 (2) vorgesehen, die jeweils einen Arbeitsraum 22 und einen Dosierraum 24 fluidisch verbinden. Wie in 5 gesehen werden kann, ist dabei die erste Umschaltbohrung 8-1 auf einer ersten Seite der Mittelebene M seitlich versetzt angeordnet und die zweite Umschaltbohrung ist auf der zweiten Seite der Mittelebene M seitlich versetzt angeordnet. Ferner kann jeder Arbeitsraum 22 mit einer Schmiermittelauslassbohrung 14 fluidisch verbunden sein.
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Mit anderen Worten sind die Arbeitsräume 22-4, 22-8 und die Dosierräume 24-1, 24-5 über die Umschaltbohrungen 8-1, 8-2 derart verbunden, dass die Umschaltbohrungen 8-1, 8-2 schräg von der ersten Kolbenbohrung 4-1 zu dem zweiten Kolbenbohrung 4-4 verlaufen, sich aber nicht schneiden bzw. kreuzen, da jede auf einer Seite der Mittelebene M angeordnet ist. Bei dem in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft eine Mittelachse bezüglich einer jeweiligen Umschaltbohrung 8-1, 8-2 parallel zu der Mittelebene M. Alternativ können die Mittelachsen der Umschaltbohrungen 8-1, 8-2 derart verlaufen, dass sie die Mittelebene M nicht zwischen ihrem zugeordneten Dosierraum 24-1, 24-5 und ihrem zugeordneten Arbeitsraum 22-4, 22-8 schneiden.
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Wie in der 2, 4 und 5 gesehen werden kann, haben die Umschaltbohrungen 8-1, 8-2 eine schräg verlaufenden Bohrung 28-1, 28-2 und eine Hilfsbohrung 30-1, 30-2, die fluidisch den Arbeitsraum 22-4, 22-8 und die schräg verlaufende Bohrung 28-1, 28-2 verbindet. Das heißt, die schräg verlaufende Bohrung 28-1, 28-2 erstreckt sich fast bis zu dem Arbeitsraum 22-4, 22-8 und die Hilfsbohrung 30-1, 30-2 verbindet die Bohrung 28-1, 28-2 mit dem Arbeitsraum 22-4, 22-8. Dies kann insbesondere die Genauigkeit erhöhen, mit der die Umschaltbohrung 8-1, 8-2 mit dem Arbeitsraum 22-4, 22-8 verbunden wird.
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Dabei kann die Hilfsbohrung 30-1, 30-2 beispielsweise senkrecht zu der Mittelebene M von einer Seite des Gehäuseblocks 2 zu dem Arbeitsraum 22-4, 22-8 gebohrt sein. Die Hilfsbohrung 30-1, 30-2 kann über eine fluiddicht abschließende Verschlusskappe (nicht dargestellt), wie beispielsweise einer Verkugelung oder Verstopfung, nach außen fluiddicht abschließbar sind. Dadurch können die Umschaltbohrungen 8-1, 8-2 kürzer gestaltet werden, wodurch das Schmiermittel in den Umschaltbohrungen 8-1, 8-2 leichter ausgetauscht werden kann und eine Fertigung der Umschaltbohrungen 8-1, 8-2 vereinfacht wird. Beispielsweise kann das Volumen einer Umschaltbohrung 8-1, 8-2 geringer als das Volumen, das durch einen Kolbenhub bewegt wird, zum Beispiel halb so groß, sein.
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Wie in der 3 gesehen werden kann, weist die Verschlusskappe 26 eine Aushöhlung 12 auf, die zusammen mit der Kolbenbohrung 4 den Dosierraum 24 definiert, so dass sichergestellt werden, dass der Dosierkolben 6 ausreichend Raum für seinen Hub hat. Des Weiteren sind die Kolbenbohrungen 4 im Durchmesser im Bereich der Dosierräume 24 größer gestaltet. Dabei ist der Durchmesser des Dosierraums 24 um so viel größer wie der seitliche Versatz, um den eine der Umschaltbohrungen 8 von der Mittelebene M seitlich versetzt angeordnet ist.
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Insgesamt besteht mit dem vorgestellten Progressivverteiler die Möglichkeit, die Umschaltbohrungen kürzer zu gestalten, wodurch das Schmiermittel in den Umschaltbohrungen leichter ausgetauscht werden kann. Durch die Anordnung der Kolbenbohrungen übereinander ist es außerdem möglich, die Fertigung der Umschaltbohrungen zu vereinfachen, da ein aufwendiges Bohren durch den gesamten Gehäuseblock wegfallen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Progressivverteiler
- 2
- Gehäuseblock
- 4
- Kolbenbohrung
- 6
- Dosierkolben
- 8
- Umschaltbohrung
- 10
- Verbindungsbohrung
- 11
- Ringraum
- 12
- Aushöhlung
- 14
- Schmiermittelauslassbohrung
- 16
- Schmiermittelauslass
- 18
- Schmiermitteleinlassbohrung
- 20
- Innenbohrung
- 22
- Arbeitsraum
- 24
- Dosierraum
- 26
- Verschlusskappe
- 28
- schräge Bohrung
- 30
- Hilfsbohrung
- A
- Mittelachse
- E
- Ebene
- M
- Mittelebene
- S
- Schicht
