DE102021102119A1

DE102021102119A1 - Spindelantriebswerkzeug und Verfahren zum Nachfüllen einer Schmiermittelpatrone eines automatischen Schmiersystems unter Verwendung eines solchen Werkzeugs

Info

Publication number: DE102021102119A1
Application number: DE102021102119.7A
Authority: DE
Inventors: Paola Jimenez; Sebastien David; Karen Elisa Damhuis; Sebastian Johannes Kass
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-08-04
Also published as: US20220241921A1; CN114811392A

Abstract

Spindelantriebswerkzeug zum Einstellen der Position eines Kopfes (10) einer Spindel (3) in Bezug auf einen Kolben (4) eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems, dessen Spindel (3) und Kolben (4) durch komplementäre Schraubengewinde zusammengefügt sind, wobei das Spindelantriebswerkzeug (11; 18) umfasst:einen Befestigungsabschnitt (12) mit einem Ende (12a), das eine Anlagefläche (13), die dazu bestimmt ist, mit dem Kolben (4) in Kontakt zu kommen, und einen Spindelkopfeinlass (14) umfasst, der auf der Anlagefläche (13) gebildet ist, wobei sich der Spindelkopfeinlass (14) in einen ersten Hohlraum (15; 15') öffnet, der sich axial innerhalb des Befestigungsabschnitts (12) erstreckt und einen Querschnitt hat, der dazu ausgebildet ist, mit dem Spindelkopf (10) zu koppeln und dem Spindelkopfeinlass (14) gegenüberliegt, wobei sich der erste Hohlraum (15; 15') in einen zweiten Hohlraum (16; 16') öffnet, der axial auf der Seite gegenüberliegend zu dem Spindelkopfeinlass (14) ist und sich koaxial zu dem ersten Hohlraum (15; 15') erstreckt und einen größeren Querschnitt als der erste Hohlraum (15; 15') hat, undeinen Kopplungsabschnitt (17), der mit dem Befestigungsabschnitt (12) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf automatische Schmiersysteme und im Besonderen auf elektromechanische automatische Schmiersysteme.
Die Erfindung betrifft insbesondere das Nachfüllen einer Schmiermittelpatrone eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems, und genauer gesagt ein Werkzeug zum Einstellen der Position eines Spindelkopfes relativ zu einem Kolben der Schmiermittelpatrone beim Nachfüllen eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Nachfüllen unter Verwendung eines solchen Werkzeugs.
Automatische Schmiersysteme werden im Allgemeinen verwendet, um verschiedene Komponenten einer Maschine, wie Ketten, Elektromotoren, Rollen- und Gleitlager, Wellendichtungen, zu schmieren.
Typischerweise kann ein elektromechanisches automatisches Schmiersystem, wie beispielsweise ein elektromechanisches automatisches Einzelpunktschmiersystem, eine Antriebseinheit umfassen, die mit dem oberen Teil einer Schmiermittelpatrone über komplementäre Schraubengewinde verbunden ist, wobei die Schmiermittelpatrone eine Spindel umfasst, die an einen Kolben angeschraubt ist.
Ihre Funktionsweise beruht darauf, dass sie mittels der Antriebseinheit der drehbaren Gewindespindel in Bezug auf einen Kolben in Bewegung versetzt wird. Die Drehung der Spindel bewegt den Kolben in der Schmiermittelpatrone vorwärts, wodurch das Schmiermittel durch einen Auslass, der in dem unteren Teil der Schmiermittelpatrone angeordnet ist, der mit der zu schmierenden Maschinestelle verbunden ist, ausfließt.
Die Antriebseinheit, die die Schmiermittelpatrone motorisiert, erfordert eine genaue Position des Spindelkopfes, um die Kopplung zwischen dem Spindelkopf und der Antriebseinheit sicherzustellen, und damit sicherzustellen, dass der Kolben beim Drehen der Spindel versetzt wird.
Bei einer teilweise leeren Schmiermittelpatrone, die nachgefüllt werden muss, befindet sich der Kolben in einer unbekannten Position. Tatsächlich befindet sich der Spindelkopf in einer unbekannten Höhe über dem Kolben, so dass, sobald die Patrone nachgefüllt wurde, die Antriebseinheit nicht richtig mit dem Spindelkopf zusammenpassen kann, wenn die beiden Teile wieder zusammengebaut werden. Daher wird die Drehung der Antriebseinheit die Bewegung des Druckkolbens nicht erfolgreich gestatten.
Daher muss die Position zwischen dem Spindelkopf und der Antriebseinheit gesteuert werden, um genügend Kraft zu erzeugen, um den Kolben zu schieben und das Schmiermittel auf die Patrone abzugeben.
Die Neupositionierung der Spindel relativ zu dem Kolben in der Patrone erfolgt manuell, und es dauert mehrere Minuten, um sie richtig zu positionieren. Aus diesem Grund wird üblicherweise empfohlen, die aktuelle Patrone nicht wieder zu verwenden, sondern eine neue, mit Schmiermittel gefüllte Patrone bereitzustellen.
Dementsprechend zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, diese Nachteile zu überwinden, indem sie Mittel bereitstellt, um schnell und einfach die richtige Position des Spindelkopfes über dem Kolben nach einer Schmiermittelnachfüllung für eine korrekte Paarung zwischen der Antriebseinheit und der Patrone sicherzustellen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spindelantriebswerkzeug zum Einstellen der Position eines Spindelkopfes einer Spindel in Bezug auf einen Kolben eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems bereitzustellen, dessen Spindel und Kolben durch komplementäre Schraubengewinde zusammengefügt sind, wobei das Spindelantriebswerkzeug umfasst:

einen Befestigungsabschnitt mit einem Ende, das eine Anlagefläche, die dazu bestimmt ist, mit dem Kolben in Kontakt zu kommen, und einen Spindelkopfeinlass umfasst, der auf der Anlagefläche gebildet ist, wobei sich der Spindelkopfeinlass in einen ersten Hohlraum öffnet, der sich axial innerhalb des Befestigungsabschnitts erstreckt und einen Querschnitt hat, der dazu ausgebildet ist, mit dem Spindelkopf zu koppeln und dem Spindelkopfeinlass gegenüberliegt, wobei sich der erste Hohlraum in einen zweiten Hohlraum öffnet, der axial auf der Seite gegenüberliegend zu dem Spindelkopfeinlass ist und sich koaxial zu dem ersten Hohlraum erstreckt und einen größeren Querschnitt als der erste Hohlraum hat, und
einen Kopplungsabschnitt, der mit dem Befestigungsabschnitt verbunden ist.

Gemäß einer Ausführungsform kann sich der zweite Hohlraum in einen dritten Hohlraum öffnen, der axial auf der dem ersten Hohlraum gegenüberliegenden Seite ist und sich koaxial zu dem ersten Hohlraum erstreckt, wobei der dritte Hohlraum einen ähnlichen Querschnitt wie der erste Hohlraum hat, wobei er dazu ausgebildet ist, mit dem Spindelkopf zu koppeln.
Vorzugsweise erstreckt sich zumindest eine Öffnung durch die Dicke des Befestigungsabschnitts und öffnet sich in den zweiten Hohlraum.
Vorzugsweise erstreckt sich der Kopplungsabschnitt koaxial von einem Ende des Befestigungsabschnitts gegenüberliegend zu dem Ende, das die Anlagefläche umfasst.
Vorteilhafterweise können der Befestigungsabschnitt und der Kopplungsabschnitt in einem Stück hergestellt werden, insbesondere durch additive Fertigung.
Die Erfindung betrifft auch einen Bausatz zum Einstellen der Position eines Spindelkopfes einer Spindel in Bezug auf einen Kolben, wenn die Schmiermittelpatrone eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems nachgefüllt wird, dessen Spindel und Kolben durch komplementäre Schraubengewinde zusammengefügt sind, wobei der Bausatz umfasst:

ein erstes Spindelantriebswerkzeug, wie zuvor beschrieben, um den Spindelkopf weg von dem Kolben in einer ersten Einstellhöhe zu bewegen, wobei die Länge des ersten Hohlraums des ersten Spindelantriebswerkzeugs gleich der ersten Einstellhöhe ist; und
ein zweites Spindelantriebswerkzeug, wie zuvor beschrieben, um den Spindelkopf näher an den Kolben in einer zweiten Einstellhöhe zu bringen, wobei die Länge des ersten Hohlraums des zweiten Spindelantriebswerkzeugs gleich der zweiten Einstellhöhe ist.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Nachfüllen einer Schmiermittelpatrone eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems, dessen Schmiermittelabgabe darauf beruht, dass ein Kolben durch Drehung einer Gewindespindel, die auf den Kolben aufgeschraubt ist, in Bewegung gesetzt wird, wobei das Verfahren umfasst:

Einführen des Spindelkopfes in den Spindelkopfeinlass, dann in den ersten Hohlraum des ersten Spindelantriebswerkzeugs eines wie zuvor beschriebenen Bausatzes;
Befestigen der Anlagefläche des ersten Spindelantriebswerkzeugs in Kontakt mit dem Kolben;
Drehen des ersten Spindelantriebswerkzeugs mittels des Kopplungsabschnitts, bis sich der Spindelkopf in dem zweiten Hohlraum befindet, um den Spindelkopf in einer ersten Einstellhöhe relativ zu dem Kolben weg zu bringen;
Entfernen des ersten Spindelantriebswerkzeugs von der Spindel; und
Nachfüllen der leeren Schmiermittelpatrone mit Schmiermittel, die den Satz aus Spindel und Kolben umfasst, wobei sich der Spindelkopf in der ersten Einstellhöhe relativ zu dem Kolben befindet.

Vorzugsweise kann das Verfahren zum Nachfüllen der Schmiermittelpatrone auch die folgenden Schritte umfassen:

Einführen des Spindelkopfs in den Spindelkopfeinlass, dann in den ersten Hohlraum bis zu dem dritten Hohlraum des zweiten Spindelantriebswerkzeugs des wie zuvor beschriebenen Bausatzes;
Befestigen der Anlagefläche des zweiten Spindelantriebswerkzeugs in Kontakt mit dem Kolben;
Drehen des zweiten Spindelantriebswerkzeugs mittels des Kopplungsabschnitts, bis sich der Spindelkopf in dem zweiten Hohlraum befindet, um den Spindelkopf näher an den Kolben zu bringen, von der ersten Einstellhöhe zu einer zweiten Einstellhöhe;
Entfernen des zweiten Spindelantriebswerkzeugs von der Spindel.

Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung, die nicht-einschränkende Beispiele sind, die auf den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, von denen:

1 eine Schnittansicht eines elektromechanischen automatischen Einzelpunktschmiersystems ist;
2A eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Werkzeugs gemäß der Erfindung ist;
2B eine perspektivische Ansicht der in 2A dargestellten Ausführungsform eines Werkzeugs ist;
2C eine Schnittansicht durch die Längsachse des in den 2A und 2B dargestellten Werkzeugs ist;
3A eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Werkzeugs gemäß der Erfindung ist;
3B eine Schnittansicht durch die Längsachse des in 3A dargestellten Werkzeugs ist;
4 eine Schnittansicht durch die Querachse IV-IV in den 2C und 3B ist;
5 ein Verfahren zum Nachfüllen eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems gemäß einem Beispiel der Erfindung darstellt,
6 eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform des Werkzeugs ist, das mit dem Spindelkopf einer leeren Patrone in der richtigen Position zum Nachfüllen von Schmiermittel gekoppelt ist;
7 eine Schnittansicht der Patrone aus 6 ist, nachdem das Nachfüllen abgeschlossen ist, gekoppelt mit der zweiten Ausführungsform des Werkzeugs, bereit zum Einstellen der Position des Spindelkopfs; und
8 eine Schnittansicht der zweiten Ausführungsform des Werkzeugs ist, das mit dem Spindelkopf der vollen Patrone von 7 gekoppelt ist.

Wie in 1 gezeigt, umfasst ein elektromechanisches automatisches Einzelpunktschmiersystem im Allgemeinen eine Antriebseinheit 1, die durch Verschraubung mit dem oberen Teil einer Schmiermittelpatrone 2 verbunden ist.
Die Schmiermittelabgabe beruht auf einem in Bewegung Setzen mittels der Antriebseinheit 1 einer drehbaren Gewindespindel 3 in Bezug auf einen Kolben 4. Der Kolben 4 und die Spindel 3 sind durch komplementäre Schraubengewinde verbunden.
Die Drehung der Spindel 3 bewegt den Kolben 4 innerhalb der Schmiermittelpatrone 2 vorwärts, was verursacht, dass das Schmiermittel 6 durch einen in dem unteren Teil der Schmiermittelpatrone 2 angeordneten Auslass 5 ausfließt.
Wie in 1 gezeigt, umfasst der Kolben 4 eine Druckfläche 4a, die dem Auslass 5 der Schmiermittelpatrone zugewandt ist, und eine gegenüberliegende Fläche 4b, die dem Spindelkopf 10 zugewandt ist.
Die Antriebseinheit 1 umfasst einen Elektromotor 7, eine Batterie 8 und ein Kopplungselement 9, das den Spindelkopf 10 mit der Antriebseinheit 1 verbindet.
Wenn die Antriebseinheit 1 eingeschaltet ist, liefert das elektromechanische automatische Einzelpunktschmiersystem Schmiermittel 6 an eine Schmierstelle einer Maschine ab, an der es angebracht ist. Die Antriebseinheit 1 kann programmiert werden, um die Schmiermittelabgabegeschwindigkeit und -zeit zu steuern, um abhängig von der Anwendung eine geeignete Menge des Schmiermittels 6 abzugeben.
Wenn die Schmiermittelpatrone 2 leer oder teilweise leer ist, werden die Antriebseinheit 1 und die Schmiermittelpatrone 2 zum Nachfüllen von Schmiermittel zerlegt.
Die 2A, 2B, 2C und 3A, 3B stellen zwei Spindelantriebswerkzeuge zum Einstellen der Spindelkopfposition in Bezug auf den Kolben dar, um das Nachfüllen der Schmiermittelpatrone 2 und den Wiederzusammenbau der Antriebseinheit 1 und der Schmiermittelpatrone 2 zu erleichtern.
Die 2A, 2B und 2C stellen eine erste Ausführungsform eines Spindelantriebswerkzeugs dar, um den Spindelkopf 10 in einer ersten Einstellhöhe h₁ von dem Kolben wegzubewegen.
Das Spindelantriebswerkzeug 11 gemäß der ersten dargestellten Ausführungsform umfasst einen Befestigungsabschnitt 12, mit einem Ende 12a, das eine Anlagefläche 13, die dazu bestimmt ist, mit dem Kolben 4 in Kontakt zu kommen, während die Position des Spindelkopfes 10 eingestellt wird, sowie einen an der Anlagefläche 13 gebildeten Spindelkopfeinlass 14 umfasst.
Der Spindelkopfeinlass 14 hat einen Querschnitt, der dazu ausgebildet ist, mit dem Spindelkopf 10 zu koppeln.
In dem dargestellten Beispiel ist der Befestigungsabschnitt 12 ein zylindrischer Abschnitt 12 mit einem kreisförmigen Querschnitt. Nach einer anderen Ausführungsform kann der Befestigungsabschnitt 12 eine andere Form haben; beispielsweise sechseckig, quadratisch usw..
Des Weiteren ist der Befestigungsabschnitt 12 ein hohler Abschnitt, so dass sich der Spindelkopfeinlass 14 in einen ersten Hohlraum 15 öffnet, der sich axial innerhalb des zylindrischen Abschnitts 12 erstreckt. Der erste Hohlraum 15 hat einen Querschnitt, der dazu ausgebildet ist, mit dem Spindelkopf 10 zu koppeln, und eine Länge, die an eine koaxiale Spindelkopfbewegung entlang der Längsachse X des zylindrischen Abschnitts 12 angepasst ist.
In dem dargestellten Beispiel ist der Querschnitt des Spindelkopfes 10 quadratisch. Um mit dem Spindelkopf 10 zu koppeln, sind die Querschnitte des Spindelkopfeinlasses 14 und des ersten Hohlraums 15 ebenfalls quadratisch. Das Spindelantriebswerkzeug 11 kann so gestaltet werden, dass es zu allen Spindelköpfen 10 mit unterschiedlichen Profilen passt, wie beispielsweise sechseckig, quadratisch, usw.
Vorteilhafterweise ist die Länge des ersten Hohlraums 15 gleich einer ersten Einstellhöhe h₁, auf die der Spindelkopf 10 in Bezug auf den Kolben 4 gebracht werden soll, insbesondere über dem Kolben 4.
Gegenüber dem Spindelkopfeinlass 14 öffnet sich der erste Hohlraum 15 in einen zweiten Hohlraum 16 axial an der dem Spindelkopfeinlass 14 gegenüberliegenden Seite. Der zweite Hohlraum 16 erstreckt sich koaxial zu dem ersten Hohlraum 15. Der zweite Hohlraum 16 erstreckt sich axial innerhalb des zylindrischen Abschnitts 12. Der Querschnitt des zweiten Hohlraums 16 ist größer als der Querschnitt des ersten Hohlraums, so dass der Spindelkopf 10 nicht mit dem zweiten Hohlraum 16 koppeln kann. Der größere Querschnitt des zweiten Hohlraums 16 ermöglicht es, die Bewegung des Spindelkopfs 10 innerhalb des zylindrischen Abschnitts 12 in der ersten Einstellhöhe h₁ in Bezug auf den Kolben 4 zu stoppen, während das Spindelantriebswerkzeug 11 gedreht wird.
Die Länge des ersten Hohlraums 15 bedeutet die Länge zwischen dem Spindelkopfeinlass 14 und dem zweiten Hohlraum 16.
Des Weiteren umfasst das Spindelantriebswerkzeug 11 einen Kopplungsabschnitt 17, der mit dem zylindrischen Abschnitt 12 verbunden ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Kopplungsabschnitt 17 koaxial von dem Ende 12b des zylindrischen Abschnitts gegenüberliegend zu dem Ende 12a, das mit dem Spindelkopfeinlass 14 versehen ist.
Um die Einstellung der Spindelkopfposition in Bezug auf den Kolben 4 zu beschleunigen, ist der Kopplungsabschnitt 17 der dargestellten Ausführungsform dazu ausgebildet, mit einer automatischen Drehantriebseinheit (in den Figuren nicht gezeigt) des zylindrischen Abschnitts 12 zu koppeln. Wie gezeigt, kann der Kopplungsabschnitt 17 einen batteriebetriebenen Bohrerhalter umfassen.
Der Kopplungsabschnitt 17 ermöglicht es somit, das Spindelantriebswerkzeug 11 in Drehung zu versetzen, um die Drehbewegung auf die Spindel 3 zu übertragen, wenn der Spindelkopf 10 und der zylindrische Abschnitt 12 gekoppelt sind.
Alternativ kann der Kopplungsabschnitt 17 dazu ausgebildet sein, mit einer manuellen Drehvorrichtung, beispielsweise einem Schraubendreher oder einem Schraubenschlüssel, zu koppeln.
Die Ausgestaltung des Spindelantriebswerkzeugs 11 gemäß der ersten Ausführungsform ermöglicht es, den Spindelkopf 10 von dem Kolben 4 weg zu bewegen, in der ersten Einstellhöhe h₁ über dem Kolben 4, die gleich der Länge des ersten Hohlraums 15 ist.
3A und 3B stellen eine zweite Ausführungsform eines Spindelantriebswerkzeugs 18 dar, um den Spindelkopf 10 näher an den Kolben 24 zu bringen, in einer zweiten Einstellhöhe h₂.
Die erste und zweite Einstellhöhe h₁ und h₂ sind vorgegebene Höhen, auf die der Spindelkopf 10 in Bezug auf den Kolben 4 eingestellt werden soll. In den dargestellten Beispielen ist die erste Einstellhöhe h₁ größer als die zweite Einstellhöhe h₂.
Ähnliche Elemente wie bei der ersten Ausführungsform des Spindelantriebswerkzeugs 11 haben die gleichen numerischen Bezugszeichen.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform umfasst das Spindelantriebswerkzeug 18 einen ersten Hohlraum 15', der sich in einen zweiten Hohlraum 16' öffnet. Die Länge des ersten Hohlraums 15' der zweiten Ausführungsform des Spindelantriebswerkzeugs 18 unterscheidet sich jedoch von der Länge des ersten Hohlraums 15 der ersten Ausführungsform des Spindelantriebswerkzeugs 11. Die Länge des ersten Hohlraums 15' der zweiten Ausführungsform des Spindelantriebswerkzeugs 18 ist tatsächlich gleich der zweiten Einstellhöhe h₂, auf die der Spindelkopf 10 in Bezug auf den Kolben 4 gebracht werden soll.
Des Weiteren ist, ähnlich wie bei der ersten Ausführung, der Querschnitt des zweiten Hohlraums 16' größer als der erste Hohlraum 15', um nicht mit dem Spindelkopf 10 zu koppeln. Es ermöglicht es somit, die Bewegung des Spindelkopfes 10 innerhalb des zylindrischen Abschnitts 12 in der zweiten Einstellhöhe h₂ in Bezug auf den Kolben 4 zu stoppen, während das Spindelantriebswerkzeug 11 gedreht wird.
Darüber hinaus öffnet sich der zweite Hohlraum 16' in einen dritten Hohlraum 19 axial auf der dem ersten Hohlraum 15' gegenüberliegenden Seite. Der dritte Hohlraum 19 erstreckt sich koaxial zu dem ersten Hohlraum 16' und hat einen ähnlichen Querschnitt wie der erste Hohlraum 15'. Der Querschnitt des dritten Hohlraums 15', der gleich dem Querschnitt des ersten Hohlraums ist, ist dazu ausgebildet, mit dem Spindelkopf 10 zu koppeln. Der dritte Hohlraum 19 erstreckt sich axial innerhalb des zylindrischen Abschnitts 12.
Vorzugsweise ist die Länge des dritten Hohlraums 19 so, dass die Summe der Längen des ersten Hohlraums 15', des zweiten Hohlraums 16' und des dritten Hohlraums 19 es der Spindel 3 ermöglicht, sich in das Innere des zylindrischen Abschnitts 12 zu erstrecken, wenn die Anlagefläche 13 des zweiten Spindelantriebswerkzeugs 18 mit dem Kolben 4 in Kontakt kommt. Dementsprechend ist das Spindelantriebswerkzeug 18 der zweiten Ausführungsform in der Lage, mit dem Spindelkopf 10 zu koppeln, wenn sich der Spindelkopf 10 in der ersten Einstellhöhe h₁ in Bezug auf den Kolben 4 befindet, wobei die Anlagefläche 13 in Kontakt mit dem Kolben 4 steht.
In einer anderen Ausführungsform kann der dritte Hohlraum 19 eine Länge haben, die größer ist als die Summe aus der ersten Einstellung h₁ und der Höhe des Spindelkopfes 10.
Die Menge aus dem ersten, zweiten und dritten Hohlraum 15', 16', 19 bildet einen Blindschlitz zur Aufnahme des Spindelkopfes 10, mit drei Abschnitten mit unterschiedlichem Querschnitt.
Vorzugsweise bildet der dritte Hohlraum 19 ein Auflager für den Spindelkopf 10, wenn sich der Spindelkopf 10 vollständig in dem ersten Hohlraum 15', dem zweiten Hohlraum 16' und dem dritten Hohlraum 19 erstreckt.
Vorzugsweise ist der Querschnitt des zweiten Hohlraums 16' kreisförmig, dessen Durchmesser es erlaubt, dass der zweite Hohlraum 16' nicht mit dem Spindelkopf 10 koppelt.
Die Ausgestaltung des Spindelantriebswerkzeugs 18 gemäß der zweiten Ausführungsform ermöglicht es, den Spindelkopf 10 näher an den Kolben 4 zu bringen, in der zweiten Einstellhöhe h₂ in Bezug auf den Kolben 4, die gleich der Länge des ersten Hohlraums 15' ist.
4 ist eine Schnittansicht durch die Querachse IV-IV, die den kreisförmigen Querschnitt des zweiten Hohlraums 16 der ersten Ausführungsform 11 darstellt.
Zumindest eine Öffnung 20 kann sich durch die Dicke des zylindrischen Abschnitts 12 erstrecken, wobei sie sich in den zweiten Hohlraum 16, 16' öffnet. Wie gezeigt, umfasst in der ersten und zweiten Ausführungsform des Spindelantriebswerkzeugs 11 und 18 der zweite Hohlraum 16, 16' hier vier Öffnungen 20, die in 90° zueinander angeordnet sind. Die Öffnungen 20 ermöglichen es, visuell zu überprüfen, dass sich der Spindelkopf 10 in dem zweiten Hohlraum 16, 16' befindet, eingestellt in der richtigen und gewünschten Position.
Des Weiteren werden der zylindrische Teil 12 und der Kopplungsabschnitt 17 vorzugsweise in einem Stück hergestellt, insbesondere durch additive Fertigung, was die Herstellung der komplexen Form der Spindelantriebswerkzeuge 11, 18 vereinfacht.
In dem Kontext der Erfindung bedeutet der Begriff „aus einem Stück“, dass der zylindrische Teil 12 und der Kopplungsabschnitt 17 eine Monoblock-Einheit bilden.
Alternativ können der zylindrische Teil 12 und der Kopplungsabschnitt 17 zwei verschiedenen Teile sein, die aneinander befestigt sind.
Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Nachfüllen der Schmiermittelpatrone 2 eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems, wie beispielsweise des in 1 dargestellten elektromechanischen automatischen Schmiersystems, dessen Schmiermittelabgabe auf dem in Bewegung Setzen des Kolbens 4 durch Drehung der auf den Kolben 4 aufgeschraubten Gewindespindel 3 beruht.
Eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Nachfüllen der Schmiermittelpatrone ist in 5 dargestellt, deren einzelne Schritte in den 6, 7 und 8 strukturell dargestellt sind.
In einem ersten Schritt 101 werden, wenn die Schmiermittelpatrone 2 leer oder teilweise leer ist, die Antriebseinheit 1 und die Schmiermittelpatrone 2 zum Nachfüllen zerlegt.
Ist die Schmiermittelpatrone 2 nur teilweise leer, wird der Kolben 4 vorzugsweise auf den Boden der Schmiermittelpatrone 2 gebracht, um das gesamte restliche Schmiermittel durch den Auslass 5 auszustoßen, in einem zusätzlichen Schritt 102. Das Einschieben des Kolbens 4 kann mittels eines speziellen Vorbereitungswerkzeugs durchgeführt werden.
Nach dem Entfernen des Kolbens 4 und der Spindel 3 aus der Schmiermittelpatrone 2 kann das Verfahren zum Nachfüllen das Reinigen der Außenwände der Schmiermittelpatrone mit einem Tuch, Entfernen von Verunreinigungen in dem Auslass 5 und das Schmieren der Dichtungen des Kolbens 3 und der Wände der Schmiermittelpatrone 2 umfassen. Zur Überprüfung der Patronenqualität kann auch eine optische Inspektion durchgeführt werden.
Wenn die Spindel 3 und der Kolben 4 zerlegt wurden, werden sie wieder zusammengebaut, und in einem nächsten Schritt 103 wird die Einheit aus Spindel 3 und Kolben 4 am Boden der zuvor entleerten Schmiermittelpatrone 2 eingesetzt.
Das dargestellte Verfahren zum Nachfüllen umfasst das Einstellen der Position des Spindelkopfes 10 in Bezug auf den Kolben 4 mittels eines Bausatzes, der ein Spindelantriebswerkzeug 11 gemäß der ersten Ausführungsform und ein Spindelantriebswerkzeug 18 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst.
Der Spindelkopf 10 wird in einem nächsten Schritt 104 auf die erste Einstellhöhe h₁ relativ zu dem Kolben 4 gebracht, die unten als „Leerstellung“ bezeichnet wird und in 6 sichtbar ist. In der „Leerstellung“ bildet die Spindelstange 3 eine dichtende Barriere, die verhindert, dass das Schmiermittel 6 auf die andere Seite des Kolbens 4 gelangt, was während des folgenden Schrittes 105 des Wiedereinbringens von Schmiermittel in die Schmiermittelpatrone 2 erforderlich ist. Die Spindelstange 3 ist so angeordnet, dass sie sich nicht in den mit Schmiermittel 6 gefüllten Abschnitt der Schmiermittelpatrone 2 erstreckt, der sich zwischen dem Kolben 4 und dem Auslass 5 befindet. Die Spindel 3 ist so in dem Kolben 4 angeordnet, dass das freie Ende der Spindelstange das offene Ende des Kolbens 4 gegenüber dem Auslass 5 verschließt. Eine solche Stellung kann auch verhindern, dass das freie Ende der Spindelstange den Eintritt des Schmiermittels 6 durch den Auslass 5 beim Nachfüllen behindert.
Der Spindelkopf 10 wird mittels eines Spindelantriebswerkzeugs 11 gemäß der ersten Ausführungsform in der „Leerstellung“ in Bezug auf den Kolben 4 angeordnet. Das Spindelantriebswerkzeug 11 gemäß der ersten Ausführungsform wird unten als „erstes Spindelantriebswerkzeug“ 11 bezeichnet.
Der Spindelkopf 10 wird in den Spindelkopfeinlass 14, dann in den ersten Hohlraum 15 des ersten Spindelantriebswerkzeugs 11 eingeführt, um das erste Spindelantriebswerkzeug 11 mit dem Spindelkopf 10 zu koppeln. Dann wird die Anlagefläche 13 des ersten Spindelantriebswerkzeugs 11 in Kontakt mit der Anlagefläche 4b des Kolbens 4 angeordnet.
Somit wird das erste Spindelantriebswerkzeug 11 gedreht, indem der Kopplungsabschnitt 17 mit einem, in dem dargestellten Beispiel, batteriebetriebenen Bohrer verbunden wird. Herausschrauben wird durchgeführt, bis sich der Spindelkopf 10 in dem zweiten Hohlraum 16 befindet, um den Spindelkopf 10 weg auf die erste Einstellhöhe h₁ relativ zu dem Kolben 4 zu bringen.
Wenn der Spindelkopf 10 den zweiten Hohlraum 1 erreicht, kann sich die Spindel 3 nicht mehr drehen und der Spindelkopf 10 erreicht die erste Einstellhöhe h₁, d. h. die Leerstellung, in 6 sichtbar. Die Öffnungen 20 ermöglichen es, zu überprüfen, ob sich der Spindelkopf 10 tatsächlich in dem zweiten Hohlraum 16 befindet. Das erste Spindelantriebswerkzeug 11 wird dann aus der Spindel 3 entfernt.
Alternativ kann die Einstellung der Position des Spindelkopfes 10 relativ zu dem Kolben 4 in Schritt 104 vor dem Einführen der Einheit aus Spindel 3 und Kolben 4 in die Schmiermittelpatrone 2 erfolgen.
Das erneute Einbringen von Schmiermittel in die Schmiermittelpatrone 2 durch den Auslass 5 kann somit in einem nachfolgenden Schritt 105 durchgeführt werden. Beim Nachfüllen drückt das Schmiermittel die Einheit aus Kolben 4 und Spindel 3 in eine Endposition innerhalb der Schmiermittelpatrone 2, sichtbar in 7.
Nach einer vollständigen Nachfüllung der Schmiermittelpatrone 2 befindet sich der Spindelkopf 10 nicht in einer korrekten Position in Bezug auf die Schmiermittelpatrone 2, um mit der Antriebseinheit 1 zu paaren. Der Spindelkopf 10 muss in einem zusätzlichen Schritt 106 näher an den Kolben 4 gebracht werden, in eine Stellung, die unten als „Vollstellung“ bezeichnet wird, dargestellt in 8, in der sich der Spindelkopf 10 in der zweiten Einstellhöhe h₂ in Bezug auf den Kolben 4 befindet.
Der Spindelkopf 10 wird mittels des Spindelantriebswerkzeugs 18 gemäß der zweiten Ausführungsform in der „Vollstellung“ angeordnet. Das Spindelantriebswerkzeug 18 gemäß der zweiten Ausführungsform wird unten als „zweites Spindelantriebswerkzeug“ 18 bezeichnet.
In dem zweiten Spindelantriebswerkzeug 18 ist die Summe der Längen des ersten Hohlraum 15', des zweiten Hohlraum 16' und des dritten Hohlraum 19 gleich der ersten Einstellhöhe h₁, die der „Leerstellung“ der Spindel 3 zugeordnet ist. Des Weiteren ist die Länge des zweiten Hohlraums 16' gleich der zweiten Einstellhöhe h₂, die der „Vollstellung“ der Spindel 3 zugeordnet ist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es der zweiten Ausführungsform des Spindelantriebswerkzeugs 18, die Spindel 3 von der „Leerstellung“ in die „Vollstellung“ zu bewegen.
Wie in 7 gezeigt, ist der Spindelkopf 10 in den Spindelkopfeinlass 14 des zweiten Spindelantriebswerkzeugs 18 eingeführt worden. Der Spindelkopf 10 wird dann durch geradlinige Verschiebung in den ersten Hohlraum 15' bis zu dem dritten Hohlraum 19 eingeführt.
In dem dargestellten Beispiel wird der Spindelkopf 10 bis zu dem dritten Hohlraum 19 eingeführt, bis die Anlagefläche 13 des zweiten Spindelantriebswerkzeugs 18 in Kontakt mit dem Kolben 4 angeordnet ist.
Somit wird das zweite Spindelantriebswerkzeug 18 durch Verbinden des Kopplungsabschnitts 17 mit dem, in dem dargestellten Beispiel, batteriebetriebenen Bohrer gedreht. Schrauben wird durchgeführt, bis der Spindelkopf 10 von der ersten Einstellhöhe h₁ auf die zweite Einstellhöhe h₂ gebracht ist.
Wenn der Spindelkopf 10 den zweiten Hohlraum 16' erreicht, kann sich der Spindelkopf 10 nicht mehr drehen. Der Spindelkopf 10 befindet sich damit in der zweiten Einstellhöhe h₂ in Bezug auf den Kolben 4 und die in 8 sichtbare „Vollstellung“ der Spindel 3 ist somit erreicht.
Die Einstellung zu der „Vollstellung“ des Spindelkopfes 10 kann durch die Öffnungen 20 durch das Vorhandensein des Spindelkopfes 10 in dem zweiten Hohlraum 16' überprüft werden.
Das zweite Antriebswerkzeug 18 wird dann von der Spindel 3 entfernt, und in einem letzten Schritt 107 kann die Antriebseinheit 1 mit der nachgefüllten Schmiermittelpatrone 2 gepaart werden, um ein einsatzbereites elektromechanisches Einzelpunktautomatiksystem zu erhalten, wie in 1 dargestellt.
Das erste und das zweite Spindelantriebswerkzeug 11, 18 erlauben es, die Position des Spindelkopfes 10 in Bezug auf den Kolben 4 einzustellen, indem der Spindelkopf 10 von dem Kolben 4 weg oder näher an ihn herangebracht wird. Die Abmessungen des zylindrischen Abschnitts 12 der Spindelantriebswerkzeuge 11, 18 und insbesondere die Abmessungen des ersten Hohlraums 15, 15' können in Abhängigkeit von der gewünschten Höhe des Spindelkopfs 10 in Bezug auf den Kolben 4 eingestellt werden.
Die Verwendung eines Werkzeugs 11, 18 gemäß der Erfindung verhindert ein loses Ende der Antriebseinheit 1 und stellt sicher, dass die Schmiermittelpatrone 2 ordnungsgemäß befüllt wird, um die Kopplung der Antriebseinheit 1 mit der Schmiermittelpatrone 2 zu gewährleisten. Das ermöglicht auch, den Positioniervorgang des Spindelkopfes 10 zu beschleunigen.

Claims

Spindelantriebswerkzeug zum Einstellen der Position eines Kopfes (10) einer Spindel (3) in Bezug auf einen Kolben (4) eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems, dessen Spindel (3) und Kolben (4) durch komplementäre Schraubengewinde zusammengefügt sind, wobei das Spindelantriebswerkzeug (11; 18) umfasst: einen Befestigungsabschnitt (12) mit einem Ende (12a), das eine Anlagefläche (13), die dazu bestimmt ist, mit dem Kolben (4) in Kontakt zu kommen, und einen Spindelkopfeinlass (14) umfasst, der auf der Anlagefläche (13) gebildet ist, wobei sich der Spindelkopfeinlass (14) in einen ersten Hohlraum (15; 15') öffnet, der sich axial innerhalb des Befestigungsabschnitts (12) erstreckt und einen Querschnitt hat, der dazu ausgebildet ist, mit dem Spindelkopf (10) zu koppeln und dem Spindelkopfeinlass (14) gegenüberliegt, wobei sich der erste Hohlraum (15; 15') in einen zweiten Hohlraum (16; 16') öffnet, der axial auf der Seite gegenüberliegend zu dem Spindelkopfeinlass (14) ist und sich koaxial zu dem ersten Hohlraum (15; 15') erstreckt und einen größeren Querschnitt als der erste Hohlraum (15; 15') hat; und einen Kopplungsabschnitt (17), der mit dem Befestigungsabschnitt (12) verbunden ist.
Spindelantriebswerkzeug nach Anspruch 1, wobei sich zumindest eine Öffnung (20) durch die Dicke des Befestigungsabschnitts (12) erstreckt und sich in den zweiten Hohlraum (16; 16') öffnet.
Spindelantriebswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der Kopplungsabschnitt (17) koaxial von einem Ende (12b) des Befestigungsabschnitts (12) erstreckt, das dem Ende (12a) mit der Anlagefläche (13) gegenüberliegt.
Spindelantriebswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Befestigungsabschnitt (12) und der Kopplungsabschnitt (17) in einem Stück, insbesondere durch additive Fertigung, hergestellt sind.
Spindelantriebswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der zweite Hohlraum (16') in einen dritten Hohlraum (19) öffnet, axial auf der dem ersten Hohlraum (15') gegenüberliegenden Seite, und sich koaxial zu dem ersten Hohlraum erstreckend, wobei der dritte Hohlraum (19) einen ähnlichen Querschnitt wie der erste Hohlraum (15') hat, wobei er dazu ausgebildet ist, mit dem Spindelkopf (10) zu koppeln.
Bausatz zum Einstellen der Position eines Spindelkopfes (10) einer Spindel (3) in Bezug auf einen Kolben (4) beim Nachfüllen der Schmiermittelpatrone (2) eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems, dessen Spindel (3) und Kolben (4) durch komplementäre Schraubengewinde zusammengefügt sind, wobei der Bausatz umfasst: ein erstes Spindelantriebswerkzeug (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, um den Spindelkopf (10) in einer ersten Einstellhöhe (h₁) von dem Kolben (4) weg zu bewegen, wobei die Länge des ersten Hohlraums (15) des ersten Spindelantriebswerkzeugs gleich der ersten Einstellhöhe (h₁) ist und ein zweites Spindelantriebswerkzeug (18) nach Anspruch 5, um den Spindelkopf (10) in einer zweiten Einstellhöhe (h₂) näher an den Kolben (4) zu bringen, wobei die Länge des ersten Hohlraums (15') des zweiten Spindelantriebswerkzeugs gleich der zweiten Einstellhöhe (h₂) ist.
Verfahren zum Nachfüllen einer Schmiermittelpatrone eines elektromechanischen automatischen Schmiersystems, dessen Schmiermittelabgabe auf dem in Bewegung Setzen eines Kolbens (4) durch Drehung einer auf den Kolben (4) geschraubten Gewindespindel (3) beruht, wobei das Verfahren umfasst: Einführen des Spindelkopfes (10) in den Spindelkopfeinlass (14), dann in den ersten Hohlraum (15) des ersten Spindelantriebswerkzeugs (11) des Bausatzes nach Anspruch 6; Befestigen der Anlagefläche (13) des ersten Spindelantriebswerkzeugs (11) in Kontakt mit dem Kolben (4); Drehen des ersten Spindelantriebswerkzeugs (11) mittels des Kopplungsabschnitts (17), bis sich der Spindelkopf (10) in dem zweiten Hohlraum (16) befindet, um den Spindelkopf (10) in einer ersten Einstellhöhe (h₁) relativ zu dem Kolben (4) weg zu bringen (104); Entfernen des ersten Spindelantriebswerkzeugs (11) von der Spindel (3); und Nachfüllen (105) der leeren Schmiermittelpatrone (2) mit Schmiermittel (6), was umfasst, dass der Satz aus Spindel (3) und Kolben (4) den Spindelkopf (10) in der ersten Einstellhöhe (h₁) relativ zu dem Kolben (4) hat.
Verfahren zum Nachfüllen nach Anspruch 7, umfassend die folgenden Schritte: Einführen des Spindelkopfes (10) in den Spindelkopfeinlass (14), dann in den ersten Hohlraum (15') bis zu dem dritten Hohlraum (19) des zweiten Spindelantriebswerkzeugs (18) des Bausatzes nach Anspruch 6; Befestigen der Anlagefläche (13) des zweiten Spindelantriebswerkzeugs (18) in Kontakt mit dem Kolben (4); Drehen des zweiten Spindelantriebswerkzeugs (18) mittels des Kopplungsabschnitts (17), bis sich der Spindelkopf (10) in dem zweiten Hohlraum (16') befindet, um den Spindelkopf (10) näher an den Kolben (4) zu bringen (106), von der ersten Einstellhöhe (h₁) auf eine zweite Einstellhöhe (h₂); Entfernen des zweiten Spindelantriebswerkzeugs (18) von der Spindel (3).