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Fachgebiet der Erfindung:
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Diese Erfindung betrifft das allgemeine Gebiet der Schmierung von Maschinen und insbesondere das Gebiet der Fetteinspritzsysteme zum Schmieren einer Kette einer Maschine wie sie beispielsweise zum Zerkleinern von Holz oder zum Zerfasern von Holz eingesetzt wird.
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Im Besonderen betrifft diese Erfindung automatisierte Schmiersysteme für die Kette einer Maschine.
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Bisheriger Stand der Technik:
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Bekannt ist derzeit, dass eine Kette von Hand geschmiert wird. So kann es bei einer Kette zu Bewegungen in eine Richtung quer zur Vorschubrichtung der Kette kommen. Dies erfordert jedoch das Anhalten der Kette und somit der Maschine und zieht erhebliche Kosten nach sich.
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Zusammenfassung der Erfindung:
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Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Kette einer Maschine zuverlässig zu schmieren.
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Diese Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung zum Schmieren, die einen Injektorhalter, einen Injektorkörper, der entlang einer Einspritzachse, beispielsweise axial, translatorisch beweglich in dem Injektorhalter montiert ist, einen Injektorschaft, der teilweise im Injektorkörper montiert ist, beispielsweise in einer ringförmigen Bohrung, und eine in Bezug auf den Injektorschaft entlang der Einspritzachse translatorisch bewegliche Einspritzdüse umfasst.
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Die Einspritzvorrichtung umfasst eine Zentrierbuchse, die radial um die Einspritzdüse montiert ist und in Bezug auf den Injektorschaft entlang der Einspritzachse translatorisch beweglich ist.
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Dank der Zentrierbuchse wird die Einspritzvorrichtung in der Senkung des Kettenschmiernippels zuverlässig zentriert, und das Einspritzen des Schmierstoffs kann somit automatisiert erfolgen, ohne Kontrollen zu erfordern.
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Der Injektorschaft umfasst vorteilhafterweise einen Zufuhrkanal, der koaxial zur Einspritzachse ist und sich axial über die gesamte Länge des Schafts erstreckt.
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Die Einspritzdüse umfasst vorteilhafterweise einen Verteilkanal, der koaxial zum Zufuhrkanal des Injektorschafts ist und an einer Austrittsöffnung mündet.
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Die Einspritzdüse ist vorteilhafterweise fest mit einer ringförmigen Hülse oder einem Düsenhalter verbunden, die bzw. der an der Außenfläche des Injektorschafts montiert ist und in der bzw. in dem die Zentrierbuchse am Düsenhalter montiert ist.
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Der Injektorkörper und der Injektorschaft sind relativ zueinander ortsfest.
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Die Zentrierbuchse umfasst beispielsweise eine Scheibe oder einen Sicherungsring, die bzw. der einen axialen Anschlag gegen den Düsenhalter bildet.
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In der Ausgangsposition der Einspritzvorrichtung ist die Einspritzdüse im Inneren der Zentrierbuchse eingeschlossen.
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Die Einspritzvorrichtung umfasst vorteilhafterweise eine elastische Rückstellfeder, die koaxial zur Einspritzachse ist und axial zwischen dem Injektorkörper und der Zentrierbuchse angeordnet ist.
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Die Feder ist beispielsweise eine Druckfeder.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Einspritzvorrichtung ein Schließ- und Öffnungssystem, das dazu ausgestaltet ist, den Zufuhrkanal des Injektorschafts zu öffnen oder zu verschließen.
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Das Schließ- und Öffnungssystem umfasst beispielsweise eine Kugel und eine Feder, die im Zufuhrkanal des Injektorschafts montiert sind, wobei das System ferner einen Kugelsitz umfasst, der axial an einem Ende des Injektorschafts auf der Seite der Zentrierbuchse montiert ist und gegen den die Kugel von der Feder gedrückt wird, und einen Stößel oder Schlagstift, der radial in der Bohrung der Zentrierbuchse und axial zwischen einem Düsenhalter und der Einspritzdüse montiert ist, wobei der Stößel ferner einen Schaft umfasst, der sich entlang der Einspritzachse zur Kugel hin erstreckt. Die Feder ist vorteilhafterweise dazu ausgestaltet, eine axiale Kraft auf die Kugel aufzubringen, um die Kugel axial gegen den Kugelsitz zu drücken.
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In einer Variante könnte jede andere Form von Rückschlagventil vorgesehen werden.
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Die Einspritzdüse, der Stößel und der Düsenhalter bilden beispielsweise eine Baueinheit, die in Bezug auf die Zentrierbuchse und den Injektorschaft entlang der Einspritzachse translatorisch beweglich ist.
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Der Injektorkörper, der Injektorschaft und der Kugelsitz bilden beispielsweise eine Baueinheit, die in Bezug auf den Injektorhalter entlang der Einspritzachse translatorisch beweglich ist.
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Der Injektorhalter kann einen röhrenförmigen Hauptkörper umfassen, der eine axiale ringförmige Bohrung umfasst, die koaxial zur Einspritzachse ist und in welcher der Injektorkörper montiert ist. Der Körper kann in radialem Kontakt mit der Bohrung stehen.
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Der Injektorkörper kann sich längs entlang der Einspritzachse und axial über den Hauptkörper des Injektorhalters hinaus erstrecken.
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Der Injektorkörper kann eine ringförmige Bohrung umfassen, die koaxial zur Einspritzachse ist und in welcher der Injektorschaft montiert ist.
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Der Injektorschaft kann in engem radialem Kontakt mit der Bohrung des Injektorkörpers montiert sein.
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Die Bohrung erstreckt sich über einen Teil der Länge des Körpers.
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Die Bohrung weist beispielsweise eine abgestufte Form auf.
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Der Injektorschaft weist vorteilhafterweise eine Röhrenform auf, die sich entlang der Einspritzachse erstreckt und in Bezug auf den Injektorkörper und den Injektorhalter axial nach außen übersteht.
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Der Injektorschaft umfasst vorteilhafterweise einen Anschlagring, der fest mit der zylindrischen Außenfläche des Schafts verbunden ist und radial in der abgestuften Bohrung des Injektorkörpers ohne radialen Kontakt mit der Bohrung angeordnet ist.
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Der Anschlagring kann am Injektorschaft einen Vorsprung bilden, der sich radial nach außen erstreckt. Alternativ können der Einspritzschaft und der Anschlagring einstückig ausgeführt sein.
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Die Einspritzvorrichtung kann eine Hülse umfassen, die einen im abgestuften Teil der Bohrung des Injektorkörpers befestigten zylindrischen Körper und einen Kragen in axialer Anlage an einem Ende des Injektorkörpers umfasst. Die Hülse des Injektorkörpers kommt beispielsweise axial am Anschlagring zur Anlage.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Einspritzvorrichtung einen am Injektorhalter befestigten Schmierstoffbehälter. Der Schmierstoff kann Fett oder Öl sein. Die Einspritzvorrichtung kann eine Versorgungsleitung zwischen dem Behälter und der Bohrung des Injektorkörpers umfassen, um der Bohrung und somit dem Zufuhrkanal des Einspritzschafts Schmierstoff zuzuführen. Zum Zuführen des Schmierstoffs könnte eine Verteilpumpe vorgesehen werden.
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Die Einspritzvorrichtung umfasst vorteilhafterweise einen Zylinder, der an einem Ende des Hauptkörpers des Injektorhalters befestigt ist und dazu ausgestaltet ist, den Injektorkörper entlang der axialen Achse translatorisch anzutreiben.
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Der Zylinder umfasst beispielsweise einen Zylinderkörper, der eine innere Kammer begrenzt, in der ein Kolben gleitend montiert ist. Der Kolben umfasst einen Kolbenkopf in radialem Kontakt mit der Bohrung des Zylinderkörpers und einen Kolbenschaft, der fest mit einem Ende des Injektorkörpers verbunden ist.
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Der Zylinderkörper kann bei einem einfachwirkenden Zylinder mindestens eine Öffnung oder bei einem doppeltwirkenden Zylinder sogar zwei Öffnungen umfassen, die zum Eintreten und Austreten eines Mediums, das dazu bestimmt ist, den Kolben im Inneren des Zylinderkörpers entlang der Einspritzachse gleiten zu lassen, in eine Kammer münden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein automatisiertes Schmiersystem für eine verlagerbar auf einem Kettenhalter montierte Kette, wobei das Schmiersystem eine Kettenmitlaufvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, der Bewegung der Kette entlang einer Vorschub- oder Verlagerungsachse der Kette und entlang einer Querachse senkrecht zu der Vorschubachse zu folgen, und eine wie vorstehend beschriebene und an der Kettenmitlaufvorrichtung montierte Einspritzvorrichtung umfasst.
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Die Kette ist beispielsweise zwischen zwei Zahnrädern montiert, die einen Kettenhalter bilden und die Umwandlung der Drehbewegung eines der Zahnräder in eine Translationsbewegung der Kette entlang der Vorschubachse ermöglichen. Die Kette kann Glieder umfassen, die jeweils an einem Kettenbolzen befestigt sind, und Rollen, die entlang der Vorschubachse parallel zueinander sind und in Bezug auf die Glieder drehbeweglich montiert sind. Jeder Kettenbolzen kann eine Senkung umfassen und einen Kettenschmiernippel, der an einer Seite des entsprechenden Kettenbolzens in der Senkung montiert ist und an einem Ende einer Schmierleitung montiert ist, die im Inneren der zu schmierenden Kette mündet. Der Kettenschmiernippel ist dazu ausgestaltet, den Schmierstoff in die zu schmierende Kette zu bringen. Die Schmierleitung kann sich entlang einer Schmierachse erstrecken und den Schmierstoff zu den verschiedenen beweglichen Elementen der Kette wie den Gliedern, den Rollen, den Kettenbolzen usw. verteilen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schmieren einer Kette mit der Schmierstoffeinspritzvorrichtung des vorstehend beschriebenen automatisierten Schmiersystems.
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Beim Schmieren der Kette
- - wird von einem Positionssensor die Position der Kette in Bezug auf die Einspritzvorrichtung detektiert;
- - wird, wenn die Einspritzvorrichtung koaxial zur Kette ist, die Verlagerung des Injektorkörpers entlang der Einspritzachse betätigt, beispielsweise durch Betätigen des Kolbens des Zylinders durch eine externe Energiequelle, die durch die erste Öffnung ein Medium in die Kammer des Zylinders leitet, bis die Zentrierbuchse in eine Senkung eines Kettenbolzen der Kette eingeführt ist;
- - wird die Verlagerung des Injektorkörpers entlang der Einspritzachse fortgesetzt und die Zentrierbuchse in der Senkung des Kettenbolzens positioniert, bis die Buchse am Kettenbolzen zur axialen Anlage gelangt;
- - wird die Verlagerung des Injektorkörpers, des Injektorschafts und der Einspritzdüse entlang der Einspritzachse fortgesetzt, bis die Einspritzdüse in axialen Kontakt mit dem Schmiernippel des Kettenbolzens gelangt, wobei die Zentrierbuchse ortsfest bleibt, während die Einspritzdüse axial im Inneren der Buchse gleitet; und
- - wird die Verlagerung des Injektorkörpers und des Injektorschafts entlang der Einspritzachse fortgesetzt, wodurch beispielsweise Rückstellfedern zusammengedrückt werden, bis ein Kugelsitz eines Schließ- und Öffnungssystems der Einspritzvorrichtung an einem Stößel des Systems zur axialen Anlage gelangt, wobei ein Schaft des Stößels in axialen Kontakt gegen eine Kugel gelangt und das Fließen des Schmierstoffs vom Zufuhrkanal zum Verteilkanal und somit in den Kettenbolzen ermöglicht.
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Das Schließ- und Öffnungssystem umfasst beispielsweise eine Kugel und eine Feder, die im Zufuhrkanal des Injektorschafts montiert sind, wobei das System ferner einen Kugelsitz umfasst, der auf der Seite der Zentrierbuchse axial an einem Ende des Injektorschafts montiert ist und gegen den die Kugel durch die Feder gedrückt wird, und einen Stößel oder Schlagstift, der radial in der Bohrung der Zentrierbuchse und axial zwischen einem Düsenhalter und der Einspritzdüse montiert ist, wobei der Stößel ferner einen Schaft umfasst, der sich entlang der axialen Achse zur Kugel hin erstreckt.
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Beim Schritt des Annäherns der Zentrierbuchse an die Senkung des Kettenbolzens unter der Wirkung des vom Medium auf die Rückseite des Kolbens ausgeübten Drucks verlagert sich dieser gemeinsam mit dem Injektorkörper axial entlang der Einspritzachse.
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Figurenliste
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Diese Erfindung wird anhand der ausführlichen Beschreibung von rein beispielhaften und keineswegs einschränkenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. Es zeigen:
- - [1] eine perspektivische Ansicht einer Kettenmitlaufvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- - [2] eine Seitenansicht der Kettenmitlaufvorrichtung aus 1;
- - [3A] eine Vorderansicht der Kettenmitlaufvorrichtung aus 1;
- - [3B] eine Schnittansicht entlang der Achse IIIB-IIIB aus 3A;
- - [4] eine Draufsicht der Kettenmitlaufvorrichtung aus 1;
- - [5] eine Schnittansicht einer Einspritzvorrichtung, die in der Kettenmitlaufvorrichtung aus 1 eingesetzt wird;
- - [6A], [6B], [6C], [6D] und [6E] die Schritte des Schmierens der Kette durch die Einspritzvorrichtung aus 5.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung:
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In der folgenden Beschreibung sind die Begriffe „längs“, „quer“, „vertikal“, „vorn“, „hinten“, „links“ und „rechts“ gemäß dem in den Zeichnungen dargestellten rechtwinkligen Koordinatensystem definiert, das umfasst:
- - eine Längsachse X, die horizontal verläuft und in Bezug auf die zu schmierende Kette von links nach rechts ausgerichtet ist;
- - eine Querachse Y, die horizontal und rechtwinklig zur Längsachse X verläuft und in Bezug auf die zu schmierende Kette von vorne nach hinten ausgerichtet ist;
- - eine vertikale Achse Z, die orthogonal zu den Längs- und Querachsen X und Y verläuft und von unten nach oben gerichtet ist.
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In 1 bis 4 ist ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes automatisiertes Schmiersystem dargestellt, das dazu ausgestaltet ist, eine Kette 1 zu schmieren, die zwischen zwei Zahnrädern (nicht dargestellt) gelagert ist, welche einen Kettenhalter bilden und die Umwandlung der Drehbewegung eines der Zahnräder in eine translatorische Bewegung entlang der Vorschubrichtung der Kette 1, hier der vertikalen Achse Z, ermöglichen. Die Kette 1 umfasst Glieder 1a, die jeweils an einem Bolzen 4 befestigt sind, und Rollen 3, die entlang der vertikalen Achse Z zueinander parallel sind und in Bezug auf die Glieder 1a drehbeweglich montiert sind.
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Jeder Bolzen 4 umfasst eine Senkung 4a und einen Kettenschmiernippel 4b, der an einer Seite des entsprechenden Kettenbolzens in der Senkung 4a montiert ist und an einem Ende einer Schmierleitung 4c montiert ist, die im Inneren der zu schmierenden Kette 1 mündet. Der Kettenschmiernippel 4b ist dazu ausgestaltet, den Schmierstoff in die zu schmierende Kette 1 zu bringen. Die Schmierleitung 4c erstreckt sich entlang einer Schmier- oder Einspritzachse X1-X1 und verteilt den Schmierstoff zu den verschiedenen beweglichen Elementen der Kette 1 wie den Gliedern 1a, den Rollen 3, den Bolzen 4 usw.
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Das automatisierte Schmiersystem 10 umfasst ferner eine Kettenmitlaufvorrichtung 20, die dazu ausgestaltet ist, der Bewegung der zu schmierenden Kette 1 entlang von zwei Achsen, das heißt der Verlagerungsachse der Kette entlang der vertikalen Achse Z und der Querachse Y, zu folgen.
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Die Kettenmitlaufvorrichtung 20 umfasst ein Unterteil 21 2. Das Unterteil 21 weist als nicht einschränkendes Beispiel die Form einer Platte auf, die sich entlang der vertikalen Achse Z erstreckt.
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Die Kettenmitlaufvorrichtung 20 umfasst ferner einen Halter 22, der an dem Unterteil 21 montiert ist und in Bezug auf das Unterteil 21 entlang der Querachse Y beweglich ist.
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Wie dargestellt, umfasst der bewegliche Halter 22 zwei parallele Seitenwände 22a, 22b, die sich entlang einer im Wesentlichen vertikalen Achse erstrecken und vertikal durch eine Endwand 22c, 22d begrenzt werden. Die Seiten- und Endwände 22a, 22b, 22c, 22d begrenzen einen hohlen rechteckigen Kasten. Der Halter 22 umfasst zwei Verbindungslaschen 22e, 22f, die jeweils fest mit einer Endwand 22c, 22d verbunden sind und von denen jede eine Durchgangsbohrung 22g umfasst, die dazu bestimmt ist, mit einer Welle 23a, 23b zusammenzuwirken, die sich entlang der axialen Achse X erstreckt und fest mit dem Unterteil 21 verbunden ist.
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Die obere Bohrung (nicht dargestellt) weist eine runde Form mit Maßen auf, die im Wesentlichen gleich den Maßen der zugeordneten Welle 23a sind, so dass eine Drehverbindung zwischen dem Halter 22 und dem Unterteil 21 gebildet wird.
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Die untere Bohrung 22g, die im Detail in 3B zu erkennen ist, weist die Form eines Langlochs auf, das sich entlang der vertikalen Achse Z erstreckt und bei dem mindestens das vertikale Maß größer als der Durchmesser der zugeordneten Welle 23b ist, so dass ein Spielausgleichssystem entlang der vertikalen Vorschubachse Z zwischen dem beweglichen Halter 22 und dem Unterteil 21 gebildet wird, insbesondere wenn sich die Kette 1 entlang der Querachse Y verlagert.
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Die Wellen 23a, 23b sind jeweils an einer Befestigungsplatte 24a, 24b befestigt, von denen jede über zwei Führungsbolzen 25a, 25b und 25c, 25d, die sich entlang der Querachse Y erstrecken, mit dem Unterteil 21 verbunden ist.
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Die Kettenmitlaufvorrichtung 20 umfasst ferner eine Positionierungskufe 26, die an einer Seitenwand 22a des Halters 22 befestigt ist.
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Die Kufe 26 weist die Form einer in der Ebene XZ im Wesentlichen flachen Platte auf und ist dazu bestimmt, gegen die zu schmierende Kette 1 gepresst zu werden.
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Dazu umfasst die Kettenmitlaufvorrichtung 20 eine Vorrichtung 27 zum Vorspannen der Kufe 26 entlang der Querachse Y.
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Die Vorrichtung 27 zum Vorspannen der Kufe 26 umfasst wie dargestellt und auf keineswegs einschränkende Weise vier Federn 27a, 27b, 27c, 27d, die jeweils an jedem der Führungsbolzen 25a, 25b, 25c, 25d befestigt sind, beispielsweise mit einem System aus Schraube und Scheibe (ohne Bezugszeichen).
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Die Vorrichtung 27 zum Vorspannen der Kufe 26 ermöglicht es, das Ausgleichen von Querspiel entlang der Querachse Y zu gewährleisten, indem sie die translatorische Bewegung des Halters 22 und damit der Kette 1 entlang der Führungsbolzen 25a, 25b, 25c, 25d ermöglicht.
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Man könnte die Befestigung der Federn an den Führungsbolzen durch einen handbetätigten oder automatisch betätigten hydraulischen Vorspanner vorsehen. Unter „Vorspanner“ wird ein System verstanden, das in der Lage ist, eine Rückstellkraft auf die Kufe 26 in Bezug auf das Unterteil 21 aufzubringen. Man könnte auch eine andere Anzahl von Federn vorsehen, beispielsweise zwei.
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Man könnte auch eine andere Vorspannvorrichtung wie beispielsweise einen Vorbelastungseinstellmechanismus vorsehen, beispielsweise mechanisch, hydraulisch, elektrisch, manuell oder angesteuert.
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Man könnte auch eine Dämpfungsvorrichtung vorsehen, um Prellen und Schläge zu vermeiden, beispielsweise einen Dämpfer (Gasdämpfer, hydraulischer Dämpfer, Emulsionsdämpfer ...), der mit einer Einstellung wie der Vorbelastung, der Kompression und der Entspannung versehen ist oder nicht.
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Die Kufe 26 steht mit der Kette 1 entlang der Querachse Y in Kontakt, verlagert sich aber vertikal in Bezug auf das Unterteil 21 nicht. Wenn sich die Kette entlang der vertikalen Achse Z verlagert, gleitet die Kette auf der Kufe 26. Wenn sich die Kette entlang der Querachse Y verlagert, nimmt die Kufe 26, die aufgrund der Vorspannungsvorrichtung 27 ständig an die Kette angepresst bleibt, den beweglichen Halter 22 mit.
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Das Schmiersystem 10 umfasst ferner eine Schmierstoffeinspritzvorrichtung 30, die sich entlang der Einspritzachse, hier der axialen Achse X, in Richtung der zu schmierenden Achse 1 erstreckt.
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Die Schmierstoffeinspritzvorrichtung 30 ist entlang der vertikalen Achse Z in Bezug auf den beweglichen Halter 22 translatorisch montiert, beispielsweise an einem vertikalen Führungsbolzen (ohne Bezugszeichen), der mit dem Halter 22 fest verbunden ist.
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Die Schmierstoffeinspritzvorrichtung 30 ist dazu ausgestaltet, die Position der Kette und insbesondere des Kettenschmiernippels 4b zu detektieren, beispielsweise mit einem Positionssensor (nicht dargestellt), der beispielsweise mit der Einspritzvorrichtung 30 fest verbunden ist. Wenn die Achse X1-X1 des Kettenschmiernippels 4b koaxial zur Achse X-X der Einspritzvorrichtung 30 ist, wird die Einspritzvorrichtung 30 betätigt, um Schmierstoff in den Kettenschmiernippel 4b zu spritzen. Beim Einspritzen von Schmierstoff ist die Einspritzvorrichtung 30 mit dem Kettenschmiernippel 4b fest verbunden und wird somit durch die Translationsbewegung der Kette 1 translatorisch entlang der Achse Z mitgenommen.
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Die Kettenmitlaufvorrichtung 20 umfasst eine Vorrichtung 28 zur Rückstellung der Einspritzvorrichtung 30, wenn der Schmierschritt beendet ist, wobei die Vorrichtung 28 dazu ausgestaltet ist, die Einspritzvorrichtung 30 am Ende des Schmierzyklus der Kette 1 in die Ausgangsposition zurückzuführen.
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Die Vorrichtung 28 umfasst dazu einen Zylinder 28a, der am beweglichen Halter 22 befestigt ist und einen Zylinderkörper (ohne Bezugszeichen) und einen Kolben (ohne Bezugszeichen), der in dem Körper translatorisch montiert ist und von dem ein Ende mit der Einspritzvorrichtung 30 verbunden ist, umfasst.
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Der Zylinder 28a ist hier ein sogenannter Rückstellzylinder. Da sich das Schmiersystem 10 entlang der vertikalen Achse Z erstreckt, ermöglicht die Schwerkraft es, die Einspritzvorrichtung 30 in ihre Ausgangsposition zurückzuführen. Der Zylinder 28a kann somit nur als Dämpfer dienen.
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Wie in 2 und 3 zu erkennen ist, umfasst das Kettenmitlaufsystem 10 eine Blasdüse 29, die an einem Düsenhalter 29a montiert ist, der mit der Einspritzvorrichtung 30 fest verbunden ist.
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Die Blasdüse 29 ermöglicht es, Druckluft auf die Kette zu sprühen oder zu blasen, insbesondere am Kettenschmiernippel 4b, und so dessen Reinigung vor dem Einspritzen von Schmierstoff zu ermöglichen.
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Wenn es die Verlagerung der Einspritzvorrichtung 30 somit ermöglicht, die Verlagerung der Blasdüse 29 um einen zum gerade geschmierten Schmiernippel benachbarten Schmiernippel zu reinigen.
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In dem dargestellten Beispiel ist die Blasdüse 29 unter der Einspritzvorrichtung 30 angeordnet. Dies ist vorteilhaft, wenn sich die Kette 1 entlang der vertikalen Achse Z von unten nach oben verlagert.
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Wenn sich die Kette 1 entlang der vertikalen Achse Z von oben nach unten verlagert, ist es vorzuziehen, die Blasdüse 29 über der Einspritzvorrichtung 30 anzuordnen.
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Alternativ umfasst die Kettenmitlaufvorrichtung 20 keine Blasdüse 29.
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Die Einspritzvorrichtung 30 zum Schmieren ist in 5 detailliert dargestellt. Die Einspritzvorrichtung 30 kann in der Kettenmitlaufvorrichtung 20 auf keineswegs einschränkende Weise verwendet werden. Man könnte vorsehen, die Einspritzvorrichtung 30 mit einer anderen Kettenmitlaufvorrichtung zu verwenden.
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Die Einspritzvorrichtung 30 zum Schmieren mit der axialen Achse X-X umfasst einen Injektorhalter 31, der an der Kettenmitlaufvorrichtung 20 und insbesondere an dem Führungsbolzen, der mit dem Kolben des Zylinders 28a fest verbunden ist, befestigt ist.
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Die Einspritzvorrichtung 30 zum Schmieren umfasst ferner einen Injektorkörper 32, der entlang der axialen Achse X-X translatorisch beweglich im Injektorhalter 31 montiert ist, und einen Injektorschaft 33, der teilweise in einer ringförmigen Bohrung 32a des Injektorkörpers 32 montiert ist.
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Der Injektorhalter 31 umfasst einen röhrenförmigen Hauptkörper 31a, der eine axiale ringförmige Bohrung 31b umfasst, die koaxial zur Achse X-X ist und in welcher der Injektorkörper montiert 32 ist. Der Körper 32 steht dabei in radialem Kontakt mit der Bohrung 31a.
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Der Injektorkörper 32 erstreckt sich längs entlang der axialen Achse X-X und axial über den Hauptkörper 31 a des Injektorhalters 31 hinaus.
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Der Injektorkörper 32 umfasst eine ringförmige Bohrung 32a, die koaxial zur axialen Achse X-X ist und in welcher der Injektorschaft 33 montiert ist. Der Injektorschaft 33 ist in engem radialem Kontakt mit der Bohrung 32a des Injektorkörpers 32 montiert. Die Bohrung 32a erstreckt sich über einen Teil der Länge des Körpers 32. Wie dargestellt, weist die Bohrung 32a eine abgestufte Form auf.
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Der Injektorschaft 33 weist eine Röhrenform auf, die sich entlang der Achse X-X erstreckt und in Bezug auf den Injektorkörper 32 und den Injektorhalter 31 axial nach außen übersteht.
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Der Injektorschaft 33 umfasst einen durchgehenden Zufuhrkanal 33a, der sich axial über die gesamte Länge des Schafts 33 erstreckt. Der Zufuhrkanal 33a ist koaxial zur Achse X-X.
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Der Injektorschaft 33 umfasst einen Anschlagring 33b, der mit der zylindrischen Außenfläche des Schafts 33 fest verbunden ist und radial in der abgestuften Bohrung 32a des Injektorkörpers 32 ohne radialen Kontakt mit der Bohrung 32a angeordnet ist. Der Anschlagring 33b bildet am Injektorschaft 33 einen Vorsprung, der sich radial nach außen erstreckt. Alternativ können der Einspritzschaft 33 und der Anschlagring 33b einstückig ausgeführt sein.
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Die Einspritzvorrichtung 30 umfasst ferner eine Hülse 34, die einen im abgestuften Teil der Bohrung 32a des Injektorkörpers 32 befestigten zylindrischen Körper 34a und einen Kragen 34b in axialer Anlage an einem Ende des Injektorkörpers 32 umfasst.
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Die Hülse 34 des Injektorkörpers 32 kommt axial am Anschlagring 33b zur Anlage.
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Die Einspritzvorrichtung 30 umfasst einen Schmierstoffbehälter 35, der am Injektorhalter 31 befestigt ist. Der Schmierstoff kann Fett oder Öl sein. Die Einspritzvorrichtung 30 umfasst eine Versorgungsleitung 35a zwischen dem Behälter 35 und der Bohrung 32a des Injektorkörpers 32, um der Bohrung und somit dem Zufuhrkanal 33a des Einspritzschafts 33 Schmierstoff zuzuführen.
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Zum Zuführen des Schmierstoffs könnte eine Verteilpumpe (nicht dargestellt) vorgesehen werden.
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In der Versorgungsleitung 35a könnte ein Rückschlagventil (nicht dargestellt) vorgesehen werden, um ein Zurückfließen von Schmierstoff in den Behälter 35 zu verhindern.
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Die Einspritzvorrichtung 30 umfasst ferner einen Zylinder 36, der an einem Ende des Hauptkörpers 31 des Injektorhalters 31 befestigt ist.
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Der Zylinder 36 umfasst einen Zylinderkörper 36a, der eine innere Kammer 36b begrenzt, in der ein Kolben 36c gleitend montiert ist. Der Kolben 36c umfasst einen Kolbenkopf 36d in radialem Kontakt mit der Bohrung 36b des Zylinderkörpers 36a und einen Kolbenschaft 36e, der mit einem Ende des Injektorkörpers 32 fest verbunden ist.
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Der Zylinderkörper 36a umfasst zwei in die Kammer 36b mündende Öffnungen 36f, 36g zum Eintreten und Austreten eines Mediums, das dazu bestimmt ist, den Kolben 36c im Inneren des Zylinderkörpers 36a entlang der axialen Achse X-X gleiten zu lassen.
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Die Einspritzvorrichtung 30 umfasst ferner eine Einspritzdüse 37, die mit einer ringförmigen Hülse oder einem Düsenhalter 38 fest verbunden ist, der an der Außenfläche des Injektorschafts 33 montiert ist. Der Düsenhalter 38 ist in Bezug auf den Injektorschaft 33 translatorisch beweglich.
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Die Einspritzdüse 37 umfasst einen Verteilkanal 37a, der mit dem Zufuhrkanal 33a des Injektorschafts 33 kommuniziert und der an einer Austrittsöffnung 37b mündet.
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Die Einspritzvorrichtung 30 umfasst eine Zentrierbuchse 39, die am Düsenhalter 38 montiert ist und eine Scheibe 39a oder einen Sicherungsring umfasst, die bzw. der einen axialen Anschlag gegen den Düsenhalter 38 bildet. Die Zentrierbuchse 39 umgibt die Einspritzdüse 37 radial. In der Ausgangsposition der Einspritzvorrichtung 30, die in 5 zu erkennen ist, ist die Einspritzdüse 37 im Inneren der Zentrierbuchse 39 eingeschlossen. Die Einspritzvorrichtung 30 umfasst auch eine erste elastische Rückstellfeder 40, die koaxial zur axialen Einspritzachse X-X ist und axial zwischen dem Anschlagring 33b und dem Düsenhalter 38 angeordnet ist. Die Feder 40 ist radial im Inneren eines geschlossenen Raums angeordnet, der durch die Bohrung des Injektorkörpers 32 und die Außenfläche des Injektorschafts 33 begrenzt wird. Wie dargestellt, ist die Feder 40 eine Druckfeder.
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Man könnte auch Rückstellfedern vorsehen, die axial zwischen dem Anschlagring 33b und dem Injektorkörper 32 angeordnet sind.
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Die Einspritzvorrichtung umfasst auch eine zweite elastische Rückstellfeder 41, die koaxial zur axialen Einspritzachse X-X ist und axial zwischen dem Injektorkörper 32, insbesondere dem Kragen 34b der Hülse 34, und der Scheibe 39a der Zentrierbuchse 39 angeordnet ist. Wie dargestellt, ist die zweite Feder 41 eine Druckfeder.
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Die Einspritzvorrichtung 30 umfasst ein Schließ- und Öffnungssystem 42, das geeignet ist, den Zufuhrkanal 33a des Injektorschafts 33 zu verschließen.
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Das Schließ- und Öffnungssystem 42 umfasst eine Kugel 42a und eine Feder 42b, die im Zufuhrkanal 33a des Injektorschafts 33 montiert sind. Die Feder 42b ist dazu ausgestaltet, eine axiale Kraft auf die Kugel aufzubringen, um diese Kugel gegen einen Kugelsitz 42c zu drücken, der auf der Seite der Zentrierbuchse 39 axial an einem Ende des Injektorschafts 33 montiert ist.
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Das Schließ- und Öffnungssystem 42 umfasst ferner einen Stößel oder Schlagstift 43, der radial in der Bohrung der Zentrierbuchse 39 montiert ist. Der Stößel 43 umfasst einen Verankerungskopf 43a, der radial in der Bohrung der Einspritzdüse 37 und axial zwischen einem Ende des Düsenhalters 38 und der Einspritzdüse 37 montiert ist. Der Stößel 43 umfasst ferner einen Schaft 43b, der sich entlang einer axialen Einspritzachse X-X vom Verankerungskopf 43a zur Kugel 42a erstreckt.
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Das Schließ- und Öffnungssystem 42 bildet somit ein Rückschlagventil. In einer Variante könnte ein anderes System vorgesehen werden, das es ermöglicht, den Durchgang des Mediums vom Zufuhrkanal 33a zum Verteilkanal 37a zu öffnen oder zu schließen.
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Der Injektorkörper 32, der Injektorschaft 33 und der Kugelsitz 42c bilden eine Baueinheit aus untereinander fest verbundenen Teilen, die in Bezug auf den Hauptkörper 31 des Injektorhalters 31 entlang der axialen Einspritzachse X-X translatorisch beweglich ist.
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Die Einspritzdüse 37, der Stößel 43 und der Düsenhalter 38 bilden eine Baueinheit aus untereinander fest verbundenen Teilen, die in Bezug auf die Zentrierbuchse 39 und den Injektorschaft 33 entlang der axialen Einspritzachse X-X translatorisch beweglich ist.
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Die Schritte des Schmierens der Kette 1 durch die Einspritzvorrichtung 30 werden unter Bezugnahme auf 6A bis 6E beschrieben.
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Bei einem ersten Detektionsschritt, der in 6A zu erkennen ist, wird, beispielsweise mit einem Positionssensor (nicht dargestellt), die Position der Kette 1 in Bezug auf die Einspritzvorrichtung 30 detektiert.
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Wenn die Einspritzvorrichtung 30 koaxial zur Kette 1 ist, wird ein zweiter Schritt des Annäherns der Einspritzvorrichtung 30 an die Senkung 4a des Kettenbolzens 4 eingeleitet, der in 6B zu erkennen ist. Bei diesem zweiten Schritt wird der Kolben 36c des Zylinders 36 durch eine externe Energiequelle betätigt, die durch die erste Öffnung 36f ein Medium in die Kammer 36b des Zylinders 36 leitet. Unter der Wirkung des von dem Medium auf die Rückseite des Kolbens 36c ausgeübten Drucks verlagert sich dieser gemeinsam mit dem Injektorkörper 32 axial entlang der axialen Einspritzachse X-X, bis die Zentrierbuchse 39 in die Senkung 4a des Kettenbolzens 4 eingeführt ist. Man kann beispielsweise einen Positionssensor verwenden, der dazu ausgestaltet ist, den Vorschub oder den Weg des Injektorkörpers 32 in Bezug auf den Injektorhalter 31 zu bestimmen. Wenn der gemessene Wert des Wegs des Körpers größer oder gleich einem Schwellenwert ist, weiß man, dass die Buchse 39 in der Senkung 4a zentriert ist. Die Einspritzvorrichtung 30 kann daher mit den Schmierschritten fortfahren.
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Bei diesem zweiten Schritt sind alle Elemente des beweglichen Teils der Einspritzvorrichtung 30 zueinander ortsfest. Der bewegliche Teil umfasst alle in Bezug auf den Injektorhalter 31 beweglichen Teile und insbesondere den Injektorkörper 32, den Injektorschaft 33, die Einspritzdüse 37, den Düsenhalter 38 und die Zentrierbuchse 39.
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Bei einem dritten Schritt des Positionierens der Zentrierbuchse 39 in der Senkung 4a des Kettenbolzens 4, der in 6C zu erkennen ist, und setzt der Kolben 36c des Zylinders 36 seinen Weg gemeinsam mit dem Injektorkörper fort, bis die Zentrierbuchse 39 am Kettenbolzen 4 zur axialen Anlage gelangt, insbesondere durch einen axialen Kontakt zwischen einer Fläche 39b der Buchse 39 und einer seitlichen Endwand 4e des Kettenbolzens 4. Man kann beispielsweise einen Kraftsensor verwenden, der es ermöglicht, den Zeitpunkt zu erfahren, zu dem die Buchse 39 in axialer Anlage am Kettenbolzen 4 ist.
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Bei einem vierten Schritt des Andockens der Einspritzdüse, der in 6D zu erkennen ist, ist die Zentrierbuchse 39 ortsfest und setzt der Kolben 36c des Zylinders 36 seinen Weg gemeinsam mit dem Injektorkörper 32, dem Injektorschaft 33 und der Baueinheit, die den Halter 38, den Stößel 43 und die Düse 37 umfasst, fort, bis die Einspritzdüse 37 in axialen Kontakt mit dem Schmiernippel 4b des Kettenbolzens 4 gelangt, und insbesondere, bis der Schmiernippel 4b in die Austrittsöffnung 37b der Einspritzdüse 37 eingeführt ist. Bei diesem dritten Schritt gleitet die Einspritzdüse axial im Inneren der Zentrierbuchse. Man kann beispielsweise einen Kraftsensor verwenden, der es ermöglicht, den Zeitpunkt zu erfahren, zu dem der Schmiernippel 4b in die Austrittsöffnung 37b der Einspritzdüse 37 eingeführt ist.
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Bei einem fünften Schritt des Schmierens, der in 6e zu erkennen ist, ist die Baueinheit, die den Halter 38, den Stößel 43 und die Düse 37 umfasst, ortsfest und setzt der Kolben des Zylinders 36 seinen Weg gemeinsam mit dem Injektorkörper 32 und dem Injektorschaft 33 fort, wodurch die Rückstellfedern zusammengedrückt werden, bis der Kugelsitz 42c zur axialen Anlage am Stößel 43 gelangt. Der Schaft 43b des Stößels 43 gelangt in axialen Kontakt gegen die Kugel 42a, die den Fließkanal des Kugelsitzes 42c freigibt und das Fließen des Schmierstoffs vom Zufuhrkanal 33a zum Verteilkanal 37a und somit in den Schmiernippel 4b des Kettenbolzens, dann in die Schmierleitung 4c des Kettenbolzens 4 ermöglicht, was die Schmierung der Kette ermöglicht.
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Wenn die Schmierung beendet ist, wird der Kolben 36c des Zylinders 36 in seine Ausgangsposition betätigt, entweder durch Stoppen der Zuführung zur ersten Öffnung, wenn der Zylinder 36 einfachwirkend ist und demzufolge mit einer inneren Rückstellfeder (nicht dargestellt) versehen ist, oder durch Zuführen zu einer zweiten Öffnung 36g, wenn der Zylinder 36, wie dargestellt, doppeltwirkend ist.
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Die Rückstellfedern 40, 41 setzen die beim Zusammendrücken gespeicherte Energie frei und üben jeweils eine axiale Kraft auf die Zentrierbuchse 39 und auf den Düsenhalter 38 aus, der axial am Injektorschaft 33 gleitet. Die Kugel 42a kehrt durch die Einwirkung der Feder 42b in ihre Verschließposition des Fließkanals des Kugelsitzes 42c zurück.
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Beim Zurückkehren in seine Ausgangsposition nimmt der Zylinder 36 den beweglichen Teil in seine Ausgangsposition mit, wie in 6A zu erkennen ist.
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Dank der Zentrierbuchse wird die Einspritzvorrichtung in der Senkung des Kettenschmiernippels zuverlässig zentriert, und das Einspritzen des Schmierstoffs kann somit automatisiert erfolgen, ohne Kontrollen zu erfordern.
