DE19834599A1 - Flüssigkeits-Fördersystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeits-Fördersystem mit wenigstens einer Pumpe (21, 22), die Flüssigkeit aus wenigstens einem Flüssigkeitsreservoir über eine Saugleitung (2) ansaugt und über Förderleitungen (3) an wenigstens eine Verbrauchsstelle fördert. Zur Vereinfachung des Aufbaus und zur Kostenreduzierung ist vorgesehen, daß das Flüssigkeit-Fördersystem wenigstens zwei Pumpen (21, 22) aufweist, die ein einem gemeinsamen Gehäuse (1, 1A, 1B) angeordnet und mittels eines gemeinsamen Antriebs (11) antreibbar sind und das im Antriebsweg zwischen dem Antrieb (11) und den Pumpen (21, 22) Mittel (16, 17) zur Veränderung des Förderzeitpunkts und/oder der Fördermenge angeordnet sind. Durch die Erfindung wird ein modulares System mehrerer Pumpen in Reihe oder Boxer-Anordnung geschaffen, das vorzugsweise zur Versorgung verschiedener Verbrauchsstellen mit Flüssigkeit dient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeits-Fördersystem mit wenigstens einer Pumpe, die Flüssigkeit aus wenigstens einem Flüssigkeitsreservoir über eine Saugleitung ansaugt und über Förderleitungen an wenigstens eine Verbrauchsstelle fördert.

Für die Schmierung von Lagerstellen bei Maschinen oder Rolltreppen werden üblicherweise dezentrale Schmierstoffgeber eingesetzt, wobei jeder Schmierstelle entweder eine einzelne Pumpe zugeordnet ist, oder eine zentrale Schmierstoffpumpe über einzeln angesteuerte Dosierventile die einzelnen Schmierstellen versorgt. Wegen der Vielzahl von Pumpen und Antrieben oder von Dosierventilen sind derartige Flüssigkeits-Fördersysteme relativ aufwendig und teuer. Die visuelle Überwachung und Wartung ist aufwendig und die Fernüberwachung gestaltet sich schwierig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Flüssigkeits- Fördersystem zu schaffen, mittels dem eine größere Zahl von Förderleitungen versorgbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß das Flüssigkeits- Fördersystem wenigstens zwei Pumpen aufweist, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und mittels eines gemeinsamen Antriebs antreibbar sind und daß im Antriebsweg zwischen dem Antrieb und den Pumpen Mittel zur Veränderung des Förderzeitpunkts und oder der Fördermenge angeordnet sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Gemäß dem Kern der vorliegenden Erfindung sind mehrere Pumpen, die entweder in Reihe oder gegenüberliegend nach Art eines Boxer-Motors angeordnet sein können, mittels eines gemeinsamen Antriebes, im Falle der Boxer-Anordnung optional auch mittels eines zweiten Antriebes antreibbar. Die Pumpen können dabei kostengünstig in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet werden und es sind keinerlei Ventile zur Steuerung der Flüssigkeitsabgabe notwendig.

Vorteilhafterweise sind die Pumpen als Dreh-Hub-Kolbenpumpen ausgebildet. Derartige Pumpen gestatten eine besonders feine Steuerung der Fördermenge und des Förderzeitpunkts.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Anordnung sind je zwei Pumpen bezüglich ihrer Kolben-Hubbewegung koaxial zueinander angeordnet (Boxer-Anordnung).

Gemäß einer alternativen Anordnung sind mehrere Pumpen hintereinander in Reihe angeordnet.

Die Kolben der Dreh-Hub-Kolbenpumpen werden vorzugsweise rotatorisch über ein Schneckenrad angetrieben, wobei die Schneckenräder wenigstens zweier Pumpen mit einer gemeinsamen vom Antrieb angetriebenen Schneckenwelle in Eingriff stehen. Optional können zwischen den Antrieben und den Schneckenwellen je nach notwendiger Gesamtfördermenge Übersetzungsgetriebe zur Erhöhung oder Reduzierung der Schneckenwellen-Drehzahl angeordnet sein. Die Kolben der Dreh-Hub-Kolbenpumpen sind vorzugsweise mit einer in axialer Richtung der Kolben wirksamen Steuerkontur versehen, wobei die Steuerkonturen gegenüber den Schneckenrädern vorzugsweise in zueinander unterschiedliche Drehwinkel bringbar sind. Bei fest mit den Schneckenrädern verbundenen Steuerkonturen wird die entsprechende Verdrehung zueinander bei der Montage durch ein entsprechendes Einsetzen der Schneckenräder gegenüber den Kolben erreicht.

Die Axialbewegung der Kolben wird vorzugsweise von einem mit der Steuerkontur zusammenwirkenden Widerlager erzeugt, das in axialer Richtung zur Veränderung der Hubhöhe einstellbar ist. Durch entsprechende individuelle Einstellung der Widerlager kann die Fördermenge jeder einzelnen Pumpe auf einen unterschiedlichen Betrag eingestellt werden. Auch durch die Höhe und den Verlauf der Steuerkontur in axialer Richtung läßt sich für jede Pumpe eine unterschiedliche Fördercharakteristik einstellen.

Bei einer koaxialen Anordnung jeweils zweier Pumpen (Boxer-Anordnung) sind die Schneckenräder beider gegenüberliegender Pumpen vorzugsweise über eine Mitnehmer- Einrichtung miteinander verbunden, so daß eine derartige Boxer-Anordnung ebenfalls durch eine einzige Schneckenwelle und demzufolge einen einzigen Antrieb antreibbar ist.

Das erfindungsgemäße Flüssigkeits-Fördersystem ist nicht nur zur Speisung verschiedener Verbrauchsstellen geeignet, sondern gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die Förderleitungen mehrerer Pumpen auch an eine gemeinsame Verbrauchsstelle angeschlossen sein. Durch eine entsprechend zeitlich versetzte Durchführung der Kolbendrehung und des Kolbenhubes kann dabei im Gegensatz zu einer alternierenden Förderung durch eine einzige Pumpe eine relativ gleichmäßige Förderung erzielt werden.

Das erfindungsgemäße Flüssigkeits-Fördersystem eignet sich insbesondere zur Förderung von Schmieröl an verschiedene Verbrauchsstellen, wie dies beispielsweise bei Rolltreppen oder bei den Lagern von Maschinen (beispielsweise Druckmaschinen) der Fall ist.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Flüssigkeits-Fördersystem mit einer Anordnung von gegenüberliegenden Pumpen,

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht des Flüssigkeits-Fördersystems gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch ein Flüssigkeits-Fördersystem in Reihenanordnung mehrerer Pumpen,

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung der unmittelbar an der Flüssigkeitsförderung beteiligten Teile einer Dreh-Hub-Kolbenpumpe,

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Flüssigkeits-Fördersystem in Boxer-Anordnung mit einem Antrieb und

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Flüssigkeits-Fördersystem in Boxer-Anordnung der Pumpen mit zwei Antrieben.

Das erfindungsgemäße Flüssigkeits-Fördersystem weist wenigstens zwei Pumpen 21-30 auf, die entweder in Reihe liegend hintereinander, wie in Fig. 3 angedeutet oder bevorzugt in zwei parallelen Reihen mit jeweils zwei gegenüberliegenden Pumpen in Boxer-Anordnung, wie in den Fig. 1, 5 und 6 dargestellt, angeordnet sind. Die Pumpen 21-30 sind gemäß den abgebildeten Ausführungsbeispielen als Dreh-Hub-Kolbenpumpen ausgebildet. Jede Pumpe 21-30 ist in einem Gehäuse 1 angeordnet, das bei der in Fig. 1 dargestellten Boxer- Anordnung zweier Pumpen 21 bzw. 22 auch als zweiteiliges Gehäuse aus einer linken Hälfte 1A und einer rechten Hälfte 1B zusammengesetzt sein kann und im Falle einer Reihenanordnung gemäß Fig. 3 aus einer rechten Gehäusehälfte 1B und einem Deckel 12 besteht.

Jede der Pumpen 21-30 saugt über zumeist eine gemeinsame Saugleitung 2 aus einem nicht dargestellten Flüssigkeitsreservoir Flüssigkeit an und fördert diese über eine Förderleitung 3 im Gehäuse 1 an wenigstens eine nicht dargestellte Verbrauchsstelle. Selbstverständlich können an die Saugleitungen 2 bzw. an die Förderleitungen 3 Schläuche oder Rohre angeschlossen werden, die die Verbindung zum Flüssigkeitsreservoir bzw. zur Verbrauchsstelle herstellen. Jede Pumpe 21-30 weist eine Zylinderbuchse 4 oder eine entsprechende Zylinderbohrung auf, die in das Gehäuse 1 eingesetzt ist und die eine mit der Saugleitung 2 kommunizierende Saugbohrung 7 sowie gegenüberliegend eine mit der Förderleitung 3 kommunizierende Förderbohrung 8 aufweist. In der Zylinderbuchse 4 ist ein Kolben 5 auf und abbewegbar, der an seinem unteren Ende am äußeren Umfang eine Abflachung 5A aufweist, welche in Verbindung mit der umgebenden Wand der Zylinderbuchse 4 einen Förderraum 6 für die Flüssigkeit begrenzt.

Der Kolben 5 ist axial verschiebbar gegenüber einem Schneckenrad 9 gelagert, von welchem er in Drehrichtung des Schneckenrades mitgenommen wird. Am oberen Ende des Kolbens 5 ist eine rampenförmige Steuerkontur 16 vorgesehen, die wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich mit einem Widerlager 17 an der Spitze eines Gewindestifts 18 zusammenwirkt. Der Kolben 5 wird auf der gegenüberliegenden Seite des Schneckenrades 9 mittels einer Druckfeder 13 beaufschlagt. Die Druckfeder 13 ist an ihrer anderen Seite mittels eines Drucklagers 15 abgestützt. Bei einer Boxer-Anordnung zweier Pumpen 21 bzw. 22 gemäß Fig. 1 kann das Drucklager 15 zwei gegenüberliegende Federn 13 lagern. Bei einer Reihenanordnung gemäß Fig. 3 stützt sich die Druckfeder 13 an einen Zapfen an der Innenseite des Deckels 12 ab.

Die Schneckenräder 9 mehrerer in Reihe hintereinanderliegender Pumpen 21-30 werden mittels einer längsverlaufenden Schneckenwelle 10 angetrieben. Bei der Boxer-Anordnung gemäß Fig. 1 können beide Schneckenräder 9 durch eine im rechten Teil ausgezogen dargestellte Schneckenwelle 10B angetrieben werden. In diesem Falle sind beide Schneckenräder 9 durch einen Mitnahmefinger 14 drehfest verbunden. Optional zu diesem Mitnahmefinger 14 kann das in Fig. 1 links liegende Schneckenrad 9 auch von einer separaten Schneckenwelle 10 angetrieben sein. Die Schneckenwellen 10 bzw. 10A und 10B werden von vorzugsweise elektrischen Antrieben 11 betätigt, die an einer Stirnseite des Gehäuses 1 an einem das Gehäuse dort abschließenden Deckel 1C angeflanscht sind.

Durch die elektrischen Antriebe 11 werden die Schneckenwellen 10 bzw. 10A und 10B je nach Fördermedium und Förderzweck entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich angetrieben. Dabei versetzen die Schneckenräder 9 durch ihren formschlüssigen Dreheingriff die Kolben 5 in eine Drehbewegung. In der in Fig. 1 dargestellten Position steht der von der Abflachung 5A am Kolben 5 und der umgebenden Zylinderwand gebildete Förderraum 6 der Saugbohrung 7 gegenüber und nimmt dadurch flüssiges Medium auf. Durch die Verdrehung der rampenförmigen Steuerkontur 16 und deren Abgleiten auf dem Widerlager 17 wird der Kolben 5 in Richtung zum Schneckenrad 9 gegen Druck der Druckfeder 13 angehoben. Dabei wird weiterhin Flüssigkeit in den Förderraum 6 gesaugt, solange bis die Abflachung 5A durch Verdrehung von der Saugbohrung 7 weggedreht ist. Beim weiteren Verdrehen des Kolbens 5 gelangt die Abflachung 5A auf die gegenüberliegende Seite, wobei gleichzeitig durch die Druckfeder 13 und eine entsprechend abgeflachte Steuerkontur 16 eine Bewegung des Kolbens 5 nach unten erfolgt, so daß die im Förderraum 6 vorhandene Flüssigkeit durch die Förderbohrung 8 aus der Zylinderbuchse 4 herausgedrückt wird.

Die in Fig. 1 dargestellte Steuerkontur der Pumpe 21 in der linken Hälfte 1A des Gehäuses 1 kann entweder genauso wie die der Pumpe 22 ausgebildet sein oder aufgrund einer geänderten oder gegenüber der Steuerkontur der Pumpe 22 im Drehwinkel versetzten Anordnung - wie dargestellt - eine zeitlich und/oder mengenmäßig unterschiedliche Fördercharakteristik aufweisen. Durch entsprechende Verdrehung der Steuerkonturen 16 der durch eine gemeinsame Schneckenwelle 10 bzw. 10A oder 10B angetriebenen Kolben 5 können unterschiedliche Förderzeitpunkte der einzelnen Pumpen erreicht werden. Durch die Höhe der rampenförmigen Steuerkontur 16 oder entsprechende Querschnittsveränderungen an den Saugbohrungen 7 bzw. den Förderbohrungen 8 können unterschiedliche Fördermengen je Umdrehung des Schneckenrades 9 eingestellt werden. Auch die Größe der Abflachung 5A und der Durchmesser der verwendeten Kolben 5 und der Zylinderbuchsen 4 kann zur Veränderung der Fördermenge variabel gestaltet sein. Es ergibt sich somit durch einen einzigen Antrieb 11 die Möglichkeit über eine Schneckenwelle eine Vielzahl von Pumpen mit unterschiedlichen Fördermengen und Förderzeitpunkten anzusteuern.

Dadurch können beispielsweise Schmierstellen an Maschinen oder Fördergeräten wie Rolltreppen entsprechend dem unterschiedlichen Schmiermittelbedarf in bestimmten Intervallen mit exakten Mengen von Schmieröl versorgt werden. Wenn mehrere Förderleitungen 3 an eine gemeinsame Verbrauchsstelle angeschlossen sind, ergibt sich bei einer zeitlich entsprechend versetzten Förderung der einzelnen Pumpen insgesamt eine annähernd kontinuierliche Förderung an diese Verbrauchsstelle. Durch die in den Fig. 5 und 6 verdeutlichte Boxer-Anordnung mehrerer Pumpen 21-30 ergeben sich weitere Variationsmöglichkeit. Dabei können gemäß Fig. 5 alle 10 Pumpen 21-30 durch einen einzigen Antrieb 11 angetrieben werden. In diesem Falle ist gemäß Fig. 1 für jedes gegenüberliegende Pumpenpaar ein Mitnahmefinger 14 zwischen den zugeordneten Schneckenrädern 9 vorgesehen.

Gemäß der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform wird die unten liegende Pumpenreihe 22, 24, 26, 28, 30 über eine Schneckenwelle 10B von einem elektrischen Antrieb 11B angetrieben, während die obere Pumpenreihe 21, 23, 25, 27, 29 über eine Schneckenwelle 10A von einem zweiten Antrieb 11A angetrieben wird. Je nach erforderlicher Förderleistung der Pumpenreihen können die Antriebe 11A und 11B auf eine unterschiedliche Leistungsfähigkeit ausgelegt sein.

Die Widerlager 17 der Pumpen 21-30 sind an der Spitze eines Gewindestifts 18 ausgebildet, der von einer im Gehäuse 1 vorgesehenen Gewindebohrung 20 aufgenommen wird. Die Gewindebohrung 20 erstreckt sich vom Außenumfang des Gehäuses 1 in den inneren Hohlraum hinein, in welchem Schneckenwelle 10 und Schneckenrad 9 gelagert sind. An den zum Außenumfang des Gehäuses zeigenden Teil weist der Gewindestift 18 einen Schlitz 18A zum Eingriff eines Werkzeuges auf. Selbstverständlich können auch andere Werkzeugaufnahmen, wie beispielsweise ein Innensechskant anstelle des Schlitzes 18A vorgesehen sein. Durch die Zugänglichkeit des Gewindestifts 18 von außen kann die Förderleistung jeder Pumpe 21-30 durch Verdrehen des Gewindestifts 18 und die dadurch veränderte Position des Widerlagers 17 in einfachster Weise eingestellt werden. Das vorgestellte Flüssigkeits-Fördersystem ist somit sehr einfach im Aufbau und auch sehr wartungsfreundlich. Es trägt zu einer erheblichen Kostenreduzierung bei allen Aggregaten bei, bei denen unterschiedliche Verbrauchsstellen mit Flüssigkeit versorgt werden müssen. Aufgrund der vorgestellten zahlreichen Variationsmöglichkeiten bezüglich der Fördermenge und der Förderzeitpunkte ist das System aufgrund eines modularen Aufbaus ausgesprochen flexibel einsetzbar.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

1

Alinke Hälfte (von

1

)

1

Brechte Hälfte (von

1

)

1

CDeckel (von

1

)

2

Saugleitung

3

Förderleitung

4

Zylinderbuchse

5

Kolben

6

Förderraum

7

Saugbohrung

8

Förderbohrung

9

Schneckenrad

10

Schneckenwelle

10

ASchneckenwelle

10

BSchneckenwellle

11

(elektrischer) Antrieb

11

AAntrieb

11

BAntrieb

12

Deckel (bei Reihenanordnung)

13

Druckfeder

14

Mitnehmerfinger

15

Drucklager

16

Steuerkontur

17

Widerlager

18

Gewindestift

18

ASchlitz (an

18

)

20

Gewindebohrung

21

Pumpe

22

Pumpe

23

Pumpe

24

Pumpe

25

Pumpe

26

Pumpe

27

Pumpe

28

Pumpe

29

Pumpe

30

Pumpe

Claims (12)

1. Flüssigkeits-Fördersystem mit wenigstens einer Pumpe (21-30), die Flüssigkeit aus wenigstens einem Flüssigkeitsreservoir über eine Saugleitung (2) ansaugt und über Förderleitungen (3) an wenigstens eine Verbrauchsstelle fördert, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeits-Fördersystem wenigstens zwei Pumpen (21-30) aufweist, die in einem gemeinsamen Gehäuse (1, 1A, 1B) angeordnet und mittels eines gemeinsamen Antriebs (11, 11A, 11B) antreibbar sind, und daß im Antriebsweg zwischen dem Antrieb (11, 11A, 11B) und den Pumpen (21-30) Mittel (16, 17) zur Veränderung des Förderzeitpunkts und/oder der Fördermenge angeordnet sind.

2. Flüssigkeits-Fördersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (21-30) als Dreh-Hub-Kolbenpumpen ausgebildet sind.

3. Flüssigkeits-Fördersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Pumpen (21, 22; 23, 24; 25, 26; 27, 28; 29, 30) bezüglich ihrer Kolben- Hubbewegung koaxial zueinander angeordnet sind.

4. Flüssigkeits-Fördersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Pumpen (21, 23, 25, 27, 29 bzw. 22, 24, 26, 28, 30) hintereinander in Reihe angeordnet sind.

5. Flüssigkeits-Fördersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (5) der Dreh-Hub-Kolbenpumpen (21-30) rotatorisch über ein Schneckenrad (9) angetrieben werden und daß die Schneckenräder (9) wenigstens zweier Pumpen (21, 23, 25, 27, 29 bzw. 22, 24, 26, 28, 30) mit einer gemeinsamen, vom Antrieb (11; 11A, 11B) angetriebenen Schneckenwelle (10; 10A, 10B) im Eingriff stehen.

6. Flüssigkeits-Fördersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (5) der Dreh-Hub-Kolbenpumpen (21-30) mit einer in axialer Richtung der Kolben (5) wirksamen Steuerkontur (16) versehen sind, wobei die Steuerkonturen (16) gegenüber den Schneckenrädern (9) in zueinander unterschiedliche Drehwinkel bringbar sind.

7. Flüssigkeits-Fördersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbewegung der Kolben (5) von einem mit der Steuerkontur (16) zusammenwirkenden Widerlager (17) erzeugt wird, das in axialer Richtung zur Veränderung der Hubhöhe einstellbar ist.

8. Flüssigkeits-Fördersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellvorrichtung (18, 18A, 20) zur Einstellung der axialen Position des Widerlagers (17) von der Außenseite des Gehäuses (1; 1A, 1B) zugänglich ist.

9. Flüssigkeits-Fördersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer koaxialen Anordnung zweier Pumpen (21, 22; 23, 24; 25, 26; 27, 28; 29, 30) die Schneckenräder (9) beider Pumpen über eine Mitnehmer- Einrichtung (14) miteinander verbunden sind.

10. Flüssigkeits-Fördersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitungen (3) mehrerer Pumpen (21-30) an eine gemeinsame Verbrauchsstelle angeschlossen sind.

11. Verwendung eines Flüssigkeits-Fördersystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Förderung von Schmieröl an verschiedene Verbrauchsstellen dient.

12. Verwendung eines Flüssigkeits-Fördersystems nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Förderung von Schmieröl an verschiedene Lagerstellen einer Rolltreppe dient.