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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schmierstoffbehälter für eine Schmierpumpe,
insbesondere eine Schmierpumpe für
eine Windkraftanlage, mit einem wiederholt mit Schmiermittel befüllbarem
Vorratsraum, der über
eine Entleerungsöffnung mit
der Umgebung des Schmierstoffbehälters
verbunden ist, und mit einer Nachführeinrichtung, welche einen
Folgeteller, der an den Vorratsraum angrenzt und in und entgegen
einer Ausschubrichtung verschieblich im Schmierstoffbehälter angeordnet
ist, und ein Federelement, durch das auf den Folgeteller eine in
Ausschubrichtung wirkende Ausschubkraft erzeugbar ist, umfasst.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Schmieranlage, insbesondere eine
Schmieranlage für
eine Windkraftanlage, mit einer Schmierpumpe und mit einem Schmierstoffbehälter der
oben genannten Gattung, der über
die Entleerungsöffnung
mit einer Ansaugöffnung
der Schmierpumpe verbunden ist.
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Schmieranlagen
mit einer Schmierpumpe und einem Schmierstoffbehälter, die in Windkraftanlagen
eingesetzt werden, sind aus dem Stand der Technik bekannt. In der
DE 200 21 026 U1 ist
eine Schmieranlage beschrieben, in deren Schmierstoffbehälter ein
schwerkraftbeaufschlagter Fettfolgekolben angeordnet ist. Der Fettfolgekolben
führt das Schmierfett
aus dem Schmierstoffbehälter
zur Saugseite der Pumpe und verhindert, dass die Schmierpumpe Luft
ansaugt.
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Bei
Windkraftanlagen werden Schmieranlagen unter anderem im Rotor der
Windkraftanlage angebracht. Solche Schmierstoffanlagen drehen sich um
die Rotorachse, so dass die Fettnachführung eines schwerkraftbeaufschlagten
Folgetellers, wie er in der
DE 200 21 026 U1 gezeigt ist, die Betriebssicherheit
der Schmieranlage nicht gewährleistet.
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In
der Praxis ist es üblich,
den Folgeteller mit einer Federkraft zu beaufschlagen, um die Nachführung des
Folgetellers und den Ausschub des Schmierfettes oder Schmieröls unabhängig von
der Ausrichtung der Schmieranlage zur Schwerkraftrichtung-sicherzustellen.
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In
der
DE 20 2004
009 387 U1 ist ein Schmierstoffbehälter mit einem Fettfolgeteller,
der durch eine Federanordnung mit Druck beaufschlagt wird, beschrieben.
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Bei
Schmierstoffbehälter
mit federdruckbeaufschlagten Folgetellern ist jedoch die Wartung
und Befüllung
der Schmieranlage insbesondere in beengten Platzverhältnissen
schwierig. So muss Schmierstoff beim System der
DE 20 2004 009 387 U1 unter Druck
in den Vorratsraum eingefüllt
werden, um den Fettfolgeteller gegen die Federkraft zu verschieben. Auch
bei Wartungsarbeiten, also wenn die Schmieranlage auseinandergebaut
und wieder zusammengebaut wird, ist ein federdruckbeaufschlagter
Kolben problematisch.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schmierstoffbehälter und
eine Schmieranlage anzugeben, die auf kostengünstige und konstruktiv einfache
Weise die Wartung, Befüllung
und Austausch erleichtert sowie eine hohe Betriebssicherheit gewährleisten.
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Der
eingangs genannte Schmierstoffbehälter und die eingangs genannte
Schmieranlage lösen
diese Aufgabe durch eine in eine Arretierungsstellung überführbare Halteeinrichtung,
welche in der Arretierungsstellung sich im Eingriff mit der dem
Folgeteller befindet und diesen entgegen der Ausschubkraft in der
Arretierungsstellung hält.
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Der
Nachteil einer auf den Folgeteller wirkenden Ausschubkraft des Federelementes
bei der Wartung bzw. beim Austauschen eines leeren gegen einen befüllten Behälter wird
erfindungsgemäß auf baulich
einfache und kostengünstige
Weise durch eine Halteeinrichtung beseitigt. Die Halteeinrichtung legt
die Nachführeinrichtung
in einer Arretierungsstellung entgegen der durch das Federelement
der Nachführeinrichtung
ausgeübten
Ausschubkraft fest. Auf diese Weise vermeidet man, dass Schmierstoff durch
die auf den Folgeteller einwirkende Federkraft unter Druck ausgepresst
wird, wenn das ansonsten geschlossene System des Schmierstoffbehälters bzw.
der Schmierstoffanlage zu Wartungs- oder Befüllungszwecken geöffnet wird.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Schmieranlage schwer
zugänglich
ist, wie dies beispietsweise bei Schmieranlagen in Windkraftanlagen
der Fall ist.
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Die
vorliegende Erfindung kann durch verschiedene, jeweils für sich genommen
vorteilhafte Ausführungen
weiterentwickelt sein. Auf die einzelnen Ausführungen und die jeweils damit
verbundenen Vorteile wird im Folgenden kurz eingegangen.
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In
einer ersten Ausführungsform
kann der erfindungsgemäße Schmierstoffbehälter mit
einem Behälterdeckel,
dessen Mittelachse im Wesentlichen senkrecht zur Ausschubrichtung
angeordnet ist, und einem Behältermantel,
der sich im Wesentlichen coaxial zur Ausschubrichtung erstreckt,
ausgestaltet sein. Um die Ausschubkraft auf den Behälter abzuleiten
und zu vermeiden, dass die Federkraft Schmierstoff auspresst, kann
die Halteeinrichtung sowohl im Mantelbereich als auch am Behälterdeckel
angeordnet sein.
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Ist
die Halteeinrichtung im Mantelbereich angeordnet, kann diese in
der Arretierungsstellung die Nachführeinrichtung senkrecht zur
Ausschubrichtung abstützen
oder senkrecht zur Ausschubrichtung bzw. der Behältermittelachse in die Nachführeinrichtung eingreifen.
Es ist beispielsweise möglich,
einen Bolzen, eine Raste oder eine Klemme als Halteeinrichtung am
Behältermantel
anzuordnen, der radial zur Behälterachse
beweglich ist. Abschnitte der Nachführeinrichtung bilden den Klemm-,
Bolzensitz oder die Gegenraste aus und stehen in der Arretierungsstellung
mit der verwendeten Halteeinrichtung so im Eingriff, dass die Halteeinrichtung
die Nachführeinrichtung
entgegen der Ausschubkraft stützt
und die Ausschubkraft auf den Behälter ableitet.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Halteeinrichtung
in der Arretierungsstellung den Folgeteller oder das Federelement
abstützen
bzw. in den Folgeteller oder das Federelement eingreifen, um die
Nachführeinrichtung
entgegen der Ausschubkraft in der Arretierungsstellung zu halten.
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Im
ersten Fall arretiert man die Nachführeinrichtung dadurch, dass
die Halteeinrichtung in Arretierungsstellung die Verschiebung des
Folgetellers in Ausschubrichtung unterbindet, obwohl das Federelement
den Folgeteller in Ausschubrichtung mit der Ausschubkraft beaufschlagt.
Vorteilhaft an dieser Ausführung
ist, dass der Folgeteller das im Vorratsraum befindliche Schmiermittel überhaupt
nicht mit Druck beaufschlagt, selbst nicht schwerkraftbedingt.
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Der
Folgeteller muss fluiddicht den Vorratsraum begrenzen, damit an
der Grenzfläche
zwischen Folgeteller und Vorratsraum weder Luft in den mit Schmierstoff
gefüllten
Vorratsraum eintreten noch Schmierstoff aus dem Vorratsraum austreten
kann. Greift die Halteeinrichtung in den Folgeteller ein, so kann
dies mitunter Abdichtungsprobleme hervorrufen.
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Um
Abdichtungsprobleme zu vermeiden, kann die Halteeinrichtung in der
Arretierungsstellung nicht den Folgeteller, sondern das Federelement
so abstützen,
so dass durch das Federelement keine Ausschubkraft in Ausschubrichtung
auf den Folgeteller wirkt.
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Um
sicherzustellen, dass keine Ausschubkraft auf den Folgeteller wirkt,
muss die Halteeinrichtung in Arretierungsstellung sich an der Stelle
im Eingriff mit der Nachführeinrichtung
befinden, an welcher die Ausschubkraft vom Federelement auf den Folgeteller übertragen
wird. Um dies zu erreichen, kann in einer weiteren Ausführungsform
die Nachführeinrichtung
ein Kopplungselement umfassen, durch welches die Ausschubkraft vom
Federelement auf den Folgeteller übertragbar ist, wobei die Halteeinrichtung
in der Arretierungsstellung in das Kopplungselement eingreift. Die
Verwendung eines Kopplungselementes ist konstruktiv einfach und
sorgt für eine
gute Betriebssicherheit. Die für
die Schmierstoffnachführung
im Behälter
wesentlichen Elemente der Nachführeinrichtung,
der Folgeteller und das Federelement, müssen nicht modifiziert werden.
Diese Aufgabe übernimmt
das mit der Halteeinrichtung in Arretierungsstellung zusammenwirkende
Kopplungselement. Das Kopplungselement kann insbesondere als eine
Kopplungsplatte oder -scheibe ausgestaltet sein.
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Um
eine der Federkraft entgegengesetzte Gegenkraft zu erzeugen, kann
die Halteeinrichtung in Arretierungsstellung die Nachführeinrchtung
parallel zur Mittelachse abstützen.
Dies erreicht man auf einfache Weise, indem die Halteeinrichtung
am bzw. im Behälterdeckel
angeordnet ist. Als Halteelemente können beispielsweise Schrauben
verwendet werden, die am bzw. im Behälterdeckel angeordnet sind, sich
im Wesentlichen parallel zur Ausschubrichtung erstrecken und mit
einer Nachführeinrichtung
in der Arretierungsstellung verschraubt werden.
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Ferner
kann die Halteeinrichtung mehrere Haltemittel aufweisen, die, vorzugsweise
rotationssymmetrisch, um die Mittelachse verteilt angeordnet sind.
Dadurch wird die Nachführeinrichtung
in der Arretierungsstellung entgegen der Ausschubkraft gehalten,
die zu kompensierende Ausschubkraft gleichmäßig an den Schmierstoffbehälter abgeleitet
und Belastungsspitzen werden vermieden.
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Um
einen sicheren Sitz der Halteeinrichtung in der Arretierstellung
an der Nachführeinrichtung
zu gewährleisten,
kann die Nachführeinrichtung
mit wenigstens einer Eingriffsnut ausgestaltet sein, in welche die
Halteeinrichtung in der Arretierungsstellung eingreift. Vorzugsweise
kann die Halteeinrichtung und/oder die wenigstens eine Eingriffsnut
der Nachführeinrichtung
Befestigungsmittel ausbilden, durch welche die Halteeinrichtung
formschlüssig
in der wenigstens einen Eingriffsnut fixierbar ist. Formschlüssige Befestigungsmittel
bilden in der Arretierungsstellung eine feste, aber wieder lösbare Verbindung
zwischen der Nachführeinrichtung
und der Halteeinrichtung aus.
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Die
Kopplungsplatte kann beispielsweise rotationssymmetrisch um die
Mittelachse verteilte Gewinde aufweisen, in welche in der Arretierungsstellung
durch den Behälterdeckel
oder den Behältermantel
hindurchgehende Schrauben als Haltemittel der Halteeinrichtung eingeschraubt
und formschlüssig
mit der Kopplungsplatte verbunden werden können.
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Als
Federelemente werden bevorzugt Kegelfedern eingesetzt, da sich diese
kompakt zusammendrücken
lassen. Allerdings erfordern Kegelfedern einen seitlichen Federsitz,
um ein Aufbiegen der Feder zu verhindern. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
kann der Folgeteller und/oder das Kopplungselement vorspringende
Federabsätze
aufweisen, welche jeweils eine Eingriffsnut umschließen und
welche das Federelement radial zur Ausschubrichtung abstützen.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform
des Schmierstoffbehälters
sieht vor, diesen als getrennt von der Schmierpumpe befüllbaren
Wechselbehälter
auszugestalten. Solche Wechselbehälter sind lediglich für Schmierbehälter mit
schwerkraftbeaufschlagten Folgetellern, beispielsweise aus der
DE 200 21 026 U1 ,
bekannt. Um einen Wechselbehälter mit
federdruckbeaufschlagter Nachführeinrichtung bereitzustellen,
kann der Schmierstoffbehälter
im Bereich der Entleerungsöffnung
mit einem Befestigungsmittel versehen sein, durch welches der Schmierstoffbehälter wiederholt
lösbar
mit der Schmierpumpe so verbindbar ist, dass die Entleerungsöffnung des
Schmierstoffbehälters
und eine Ansaugöffnung
der Schmierpumpe fluiddicht verbunden sind.
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Um
die Montage des mit Schmierstoff befüllten Wechselbehälters an
der Schmierpumpe zu erleichtern, kann eine weitere Ausführungsform
vorsehen, dass die Halteeinrichtung in der Arretierungsstellung
die Nachführeinrichtung
in einer maximalen Befüllungsendposition,
in welcher das Federelement größtmöglich zusammengedrückt ist,
hält. Dies
hat den Vorteil, dass der Wechselbehälter von der Schmierpumpe entfernt
befüllt
werden kann. Bei der Befüllung
wird der Folgeteller der Nachführeinrichtung
entgegen der Ausschubrichtung hoch gedrückt und das Federelement gespannt.
Ist der Füllvorgang beendet
und die maximale Schmiermittelmenge in den Vorratsraum eingefüllt, wird
die Halteeinrichtung in die Arretierungsstellung überführt und
die Nachführeinrichtung
mit der Halteeinrichtung festgelegt. Nun kann der befüllte Wechselbehälter mit
der Schmierpumpe verbunden werden, ohne dass die Nachführeinrichtung
mit Ausschubkraft beaufschlagt ist. Erst nachdem der Behälter mit
der Pumpe verbunden ist, löst
man die Halteeinrichtung aus der Arretierungsstellung, so dass die
Ausschubkraft auf den Folgeteller einwirken kann.
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Die
Halteeinrichtung kann mit einer Signalgebereinrichtung versehen
sein, welche die nicht eingenommene Arretierungsstellung und damit
die Betriebsbereitschaft des Schmierstoffbehälters nach außen hin
anzeigt. Auf einfache Weise kann die Signalgebereinrichtung Teil
der Halteeinrichtung sein, indem die Haltemittel selbst als Signalmittel
dienen oder Signalmittel aufweisen. Die Signalmittel sind in der
Arretierungsstellung von außen
nicht einsehbar und bei betriebsbereitem Schmierstoffbehälter oder betriebsbereiter
Schmieranlage von außen
sichtbar angeordnet und entsprechend beweglich.
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Im
Folgenden ist die vorliegende Erfindung beispielhaft mit Bezug auf
die beiliegenden Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform Schmieranlage mit
einem erfindungsgemäßen Schmierstoffbehälter und einer
Schmierpumpe;
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2 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie II-II der 1;
und
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3 eine
schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schmierstoffbehälters.
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Die 1 und 2 zeigen
eine Schmieranlage 1, die eine Schmierpumpe 2 und
einen Schmierstoffbehälter 3 umfasst.
Die Pumpe 2 ist in einem Gehäuse 4 untergebracht
und umfasst ein Pumpenelement 5. Das Kolbenpumpenelement 5 (in 1 nur angedeutet
dargestellt) ist in das Gehäuse 4 eingesetzt.
Das Gehäuse
weist einen Getriebemotor 6 auf, der über eine Motorwelle 12 einen
Exzenter 7 antreibt. Der Exzenter 7 wiederum treibt
einen Stößel 8 so
an, dass der Stößel 8 des
Pumpenelementes 5 hin- und herbewegt wird, und bei seinem
Vorwärtshub
Schmierstoff 9 mit Druck durch eine Schmieröffnung 10 auspresst.
Die Schmieröffnung 10 der
in 1 gezeigten Ausführungsform ist zu Transportzwecken
durch ein Verschlusselement 11 abgedichtet, das im Betrieb
entfernt wird.
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Die
Pumpe kann auch mehrere Pumpenelemente 5 bzw. ein Pumpenelement
mit mehreren Stößeln 8,
die von einem Exzenter angetrieben werden, aufweisen.
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Auf
der Motorwelle 12 des Elektromotors 6 ist endständig ein
Propellerelement 13 in einer Ansaugöffnung 14 des Gehäuses 4 angebracht.
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Die
Rotation der Motorwelle 12 führt also erstens dazu, dass
der Pumpenstößel 8 hin- und herbewegt wird.
Zweitens dreht das Propellerelement 13 in der Ansaugöffnung 14 des
Gehäuses 4 mit
und erzeugt einen Sog durch die Ansaugöffnung 14 zum Pumpenelement 5 in
das Gehäuse 4 hinein.
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Die
Ansaugöffnung 14 ist
mit einem Ringflansch 15 versehen, welcher der Sitz und
die Befestigungsstelle für
den Schmierstoffbehälter 3 darstellt.
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In
der in 1 gezeigten Ausführung ist der Ringflansch 15 auf
dem die Ansaugöffnung 14 ausbildenden
Gehäuseende 16 angeordnet.
Der Ringflansch weist eine am äußeren Rand
umlaufende kragenförmige
Schürze 17 auf,
die mit einem in das Gehäuseende lösbar eingreifenden
Bajonettverschluss 18 oder alternativ einem Schraubgewinde
versehen ist.
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Der
Schmierstoffbehälter 3 umfasst
einen Behältermantel 19,
einen Behälterdeckel 20,
der den oberen Teil des Behälters 3 ausbildet,
sowie eine Entleerungsöffnung 21.
Der Behältermantel 19 ist
zylinderförmig
mit einem im Wesentlichen gleich bleibenden Innendurchmesser 22 ausgebildet.
Der Deckel 20 ist auf den Mantel 19 aufgeschraubt
und verschließt
das eine Ende des Behältermantels 19.
Das andere Ende des Behältermantels 19 bildet
die Entleerungsöffnung 21.
Die Außenwand
des Behältermantels
ist an ihren endständigen
Bereichen mit einem Außengewinde 23 versehen, über welches
u.a. der Behälter
mit dem Ringflansch 15 des Gehäuses 4 fluiddicht
verschraubt werden kann.
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Der
Behältermantel 19,
der Behälterdeckel 20 und
der Ringflansch 15 können
in einer alternativen Ausgestaltung miteinander durch nicht dargestellte
Zuganker verbunden sein.
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Der
Schmierstoffbehälter 3 ist
als Wechselbehälter
konzipiert und mit dem Bajonettverschluss 18, der vom Ringflansch 15 und
dem Gehäuseende 16 so
am Gehäuseende 16 der
Schmierpumpe 2 lösbar
montiert, dass die Entleerungsöffnung 21 des
Behälters 3 fluiddicht
mit der Ansaugöffnung 14 des Pumpengehäuses 4 verbunden
ist. Die formschlüssige
Verbindung ist lösbar,
so dass der Behälter 3 vom Gehäuse 4 abnehmbar
und von der Schmierpumpe entfernt befüllbar ist. Über eine axial durch das Gehäuseende 16 und
die Schürze 17 tretende
Stiftsicherung 23 ist der Bajonettverschluss 18 gegen
unbeabsichtigtes Verdrehen gesichert.
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Die
Ausgestaltung als Wechselbehälter
3 ist insbesondere
bei Schmieranlagen
1, die in Windkraftanlagen zum Einsatz
kommen, vorteilhaft, da der Schmierstoffbehälter bereits befüllt zur
Schmieranlage
1 gebracht und dort gegen einen entleerten Schmierstoffbehälter
3 ausgetauscht
werden kann. Es ist also nicht mehr notwendig, eine Befüllanlage zur
Schmieranlage zu bringen, um den Schmierstoffbehälter
3 im auf der
Schmierpumpe
2 montierten Zustand mit Schmierstoff
9 zu
befüllen,
wie dies beim Schmiersystem der
DE 20 2004 009 387 U1 notwendig ist.
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Im
Folgenden wird der erfindungsgemäße Schmierstoffbehälter 3 näher erläutert. Der
Schmierstoffbehälter
umfasst eine Nachführeinrichtung 24, einen
Füllstandssensor 25 sowie
eine Halteeinrichtung 26.
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Die
Nachführeinrichtung 24 umfasst
einen Folgeteller 27, der in und entgegen einer Ausschubrichtung 28 verschieblich
im Schmierstoffbehälter
angeordnet ist.
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Der
Folgeteller 27 ist so im Behältermantel 19 angeordnet,
dass er den kompletten Innenquerschnitt 22 des Mantels 19 abdichtet
und den Behälter 3 in
einen Vorratsraum 29 und einen Federraum 30 unterteilt.
Der Vorratsraum 29 erstreckt sich von der Entleerungsöffnung 21 bis
zu einer ersten schmierstoffseitigen Kopplungsplatte 31 des
Folgetellers 27 und ist seitlich vom Behältermantel 19 begrenzt.
Der Vorratsraum 29 ist komplett mit einem Schmiermittel 9,
beispielsweise einem Schmierfett oder einem Schmieröl gefüllt. Im
maximal befüllten
Zustand, der in 1 dargestellt ist, ist der Abstand
zwischen der schmierstoffseitigen Kopplungsplatte 31 und
der Entleerungsöffnung 21 in
Ausschubrichtung 28 maximal und die größtmögliche Schmiermittelmenge 9 ist
im Vorratsraum 29 vorgelegt. Gleichzeitig ist der Federraum 30 minimal
und das im Federraum liegende Federelement 32 ist maximal
zusammengedrückt.
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Mit
jedem Schmiervorgang der Schmierpumpe 2 wird der Schmierstoffbehälter sukzessive
entleert, wobei sich der Folgeteller 27 in Ausschubrichtung 28 in
Richtung Entleerungsöffnung 21 bewegt. Dabei
wird Schmiermittel 9 durch die Entleerungsöffnung 21 über die
Ansaugöffnung 14 des
Gehäuses 4 mittels
der Nachführeinrichtung 24 und
des Propellerelementes 13 zum Pumpenelement 5 gefördert und
durch den Stößel 8 aus
der Schmieröffnung 10 herausgedrückt. Der
Folgeteller 27 entleert den Vorratsraum 29 nahezu
vollständig
und kommt schließlich
in einer entleerten Endstellung (nicht dargestellt) an. In der entleerten
Endstellung fallen schmierstoffseitige Kopplungsplatte 31 und
Entleerungsöffnung 21 nahezu
zusammen, der Schmierstoff 9 ist herausgepresst und der
Schmierstoffbehälter 3 komplett
entleert.
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Um
den Folgeteller 27 der Nachführeinrichtung 24 aus
der maximalen Befüllungsstellung
in die entleerte Endstellung zu bewegen und dabei den Schmierstoff 9 aus
dem Vorratsraum 29 so herauszupressen, dass weder Schmierstoff 9 aus
dem Vorratsraum 29 in den Federraum 30, noch Luft
aus dem Federraum 30 in den Vorratsraum 29 gelangt,
sind folgende Maßnahmen
erforderlich.
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Zunächst benötigt der
Folgeteller 27 eine Führung,
welche die Ausschubbewegung in Ausschubrichtung 28 leitet.
Ferner sind beidseitige Dichtungen erforderlich, welche Vorratsraum 29 und
Federraum 30 fluiddicht abdichten. Schließlich benötigt die
Nachführeinrichtung 24 ein
Federelement 32, durch welches auf den Folgeteller 27 eine
in Ausschubrichtung 28 wirkende Ausschubkraft 33 (durch Pfeile
angedeutet) erzeugbar ist. Zunächst
wird auf die Führung
des Folgetellers 27 näher
eingegangen.
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Der
Folgeteller 27 wird durch den Kontaktstab 34 des
Füllstandsmessers 25,
zwei Topfmanschetten 39 und den Behältermantel 19 geführt. Der Kontaktstab 34 ist
axial entlang der Mittelachse 35 des Behältermantels 19 im
Inneren des Schmierstoffbehälters 3 angeordnet.
Der Füllstandsmesser 25 weist
neben dem Kontaktstab 34 einen Melder 36 auf,
der am Behälterdeckel 20 teils
außerhalb,
teils innerhalb des Schmierstoffbehälters 3 angeordnet ist.
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Ein
Sensorelement 37 zum Abtasten der axialen Position des
Folgetellers 27 ist im Folgeteller 27, den Kontaktstab 34 des
Füllstandssensors 35 radial umschließend, angebracht.
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Der
Folgeteller 27 umfasst eine zentrale Führungsbohrung 38,
durch welche der Kontaktstab 34 hindurch verläuft und
welche im Zusammenspiel mit dem Kontaktstab 34, den Topfmanschetten 39 und dem
Behältermantel 19 die
Führung
des Folgetellers 27 bewirkt.
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Am äußeren umlaufenden
Rand des Folgetellers 27 sind zwei Topfmanschetten 39 befestigt, welche
die Abdichtung zwischen Folgeteller 27 und Behälterinnenwand 19,
bei der Verschiebung des Folgetellers 27 in und entgegen
der Ausschubrichtung 28, sicherstellen und den Fettvorratsraum 29 gegen
den Federraum 30 abdichten.
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An
der Führungsstelle
zwischen Führungsöffnung 38 und
Kontaktstab 34 sind zwei abdichtende Nutringe 40 im
Folgeteller 27 angeordnet, so dass auch die Nahtstelle
zwischen Kontaktstab 34 und Führungsöffnung 38 abgedichtet
ist.
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Der
Folgeteller 27 weist einen Körper 41 auf, der tellerförmig ausgebildet
ist und zwischen der ersten schmierstoffseitigen Kopplungsplatte 31 und
einer zweiten federseitigen Kopplungsplatte 42 angeordnet
ist. Der Stapel aus federseitiger Kopplungsplatte 42, Körper 41 und
schmierstoffseitiger Kopplungsplatte 31 wird durch vier
rotationssymmetrisch um die Mittelachse 35 verteilte Befestigungsmittel,
in 1 eine Schraube 43 mit entsprechender
Mutter 44, als Stapel zusammengehalten.
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Der
Körper 41 ist
mit mehreren Ringnuten versehen, in welche die Topfmanschetten 39,
die Nutringe 40 sowie das Sensorelement 37 eingelegt
sind, und die durch Anziehen der Schraubverbindung 43, 44 zwischen
Körper 41 und
den Kopplungsplatten 31, 42 kraft- und formschlüssig gehalten
werden.
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Im
Federraum 30 ist das Federelement 32 zusammengedrückt angeordnet,
so dass das Federelement 32 den Folgeteller 27 mit
der Ausschubkraft 33 beaufschlagt.
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Das
Federelement 32 erstreckt sich vom Behälterdeckel 20 bis
zur federseitigen Kopplungsplatte 42 des Folgetellers und
umfasst vorzugsweise wenigstens zwei wirkungsmäßig in Reihe angeordnete Kegelfedern 45 und 46,
die über
eine Kraftübertragungshülse 47 verbunden
sind. Bei kurzen Behältern 3 kann
auch lediglich eine Kegelfeder verwendet werden.
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Die
erste Kegelfeder liegt mit ihrem größeren Durchmesser in einem
Federsitz 48 des Behälterdeckels 20 an.
Der Federsitz 48 ist eine kreisförmige Aussparung an der Innenseite
des Deckels 20 und begrenzt die Kegelfeder sowohl in axialer
als auch in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse, um welche
das Federelement 32 co-planar angeordnet ist.
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Das
Ende der ersten Kegelfeder 45 mit kleinerem Durchmesser
liegt an der Kraftübertragungshülse 47 an.
Die Kraftübertragungshülse wird
im Wesentlichen von einem zylinderförmigen, den Kontaktstab 34 umschließenden Körper 47 gebildet,
welcher in und entgegen der Ausschubrichtung 28 entlang des
Kontaktstabs 34 verschieblich ist. An einer Stelle weist
die Kraftübertragungshülse 47 einen
Federabsatz 49 auf, welcher eine Umrandung mit größerem Außendurchmesser
als der restliche Korpus der Kraftübertra gungshülse 47 darstellt.
Die erste Kegelfeder 45 stützt sich radial am Korpus der
Kraftübertragungshülse 47 und
axial am Federabsatz 49 ab.
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Die
zweite Kegelfeder 46 ist bezüglich des Innenquerschnitts
spiegelverkehrt zur ersten Kegelfeder angeordnet. Mit ihrem kleindurchmessrigen Ende
liegt die zweite Kegelfeder 46 ebenfalls an der Kraftübertragungshülse 47 an.
Wiederum begrenzt der Korpus der Hülse 47 den Kegelfedersitz
radial zur Mittelachse 35 und die dem Folgeteller 27 zugewandte
Seite des Federabsatzes 49 begrenzt die zweite Kegelfeder 46 axial
zur Mittelachse.
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Der
Vorteil von Kegelfedern
45,
46 ist, dass diese
kompakter als Schraubenfedern zusammengedrückt werden können. Die
Vorteile eines Federelementes
32 mit zwei Kegelfedern
45,
46 ist,
dass, wie in der
DE
20 2004 009 387 U1 beschrieben, eine stufenweise Vergrößerung des
Federweges ohne gleichzeitige spürbare
Erhöhung
der auf den Folgeteller ausgeübten
Ausschubkraft im maximal zusammengedrückten Zustand und ohne drastische
Verringerung der Ausschubkraft im nahezu entspannten Zustand erzielt
wird.
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Das
Ende der zweiten Kegelfeder 46 mit großem Durchmesser liegt in der
in 1 gezeigten Ausführungsform nicht unmittelbar
auf der federseitigen Kopplungsplatte 42 des Folgetellers 27 auf.
Zwischen federseitiger Kopplungsplatte 42 und Kegelfeder 46 kann
eine Druckplatte 50 zwischengeschaltet sein, die ebenfalls
in und entgegen der Ausschubrichtung 28 am Kontaktstab
verschieblich ist.
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Die
Druckplatte 50 weist vier nierenförmige Schraubkopföffnungen 60 auf,
durch welche die Köpfe
der Befestigungsschrauben 43 des Folgetellers 27 hindurchragen.
Auf diese Weise liegt die Kopplungsplatte im Wesentlichen ganzflächig und
eben auf der federseitigen Kolbenplatte 42 auf.
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Die
Druckplatte 50 dient als Kopplungselement, durch welches
die Ausschubkraft 33 vom Federelement 32 auf den
Folgeteller 27 übertragen wird.
Dies hat den Vorteil, dass die Ausschubkraft 33 großflächig auf
den Folgeteller 27 übertragen
wird. Ferner interagiert die Druckplatte 50 in der gezeigten Ausführung mit
der Halteeinrichtung 26 des Schmierstoffbehälters 3.
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Die
Halteeinrichtung 26 ist in eine Arretierungsstellung überführbar, die
in 1 dargestellt ist. In der Arretierungsstellung
befindet sich die Halteeinrichtung 26 im Eingriff mit der
Nachführeinrichtung 24 bzw.
einer der Komponenten – Federelement 32, Druckplatte 50 oder
Folgeteller 27 – der
Nachführeinrichtung 24,
hält diese
entgegen der Ausschubkraft 33 in der Arretierungsstellung
und vermeidet, dass die Ausschubkraft 33 durch die Druckplatte 50 auf den
Folgeteller 27 übertragen
wird.
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Prinzipiell
gibt es zwei Möglichkeiten,
die Nachführeinrichtung 24 oder
genauer die Druckplatte 50 durch die Halteeinrichtung 26 in
der Arretierungsstellung entgegen der Ausschubkraft 33 zu
halten. Eine Möglichkeit
ist, die Halteeinrichtung im oder am Behältermantel 19 anzuordnen.
Vom Behältermantel 19 ausgehend
kann sich die Halteeinrichtung 26 schräg, vorzugsweise senkrecht zur
Ausschubrichtung 28 erstrecken, die Nachführeinrichtung 24 abstützen und
somit die Ausschubkraft 33 radial zur Mittelachse 35 von
der Druckplatte 50 oder der Halteeinrichtung 26 auf
den Behältermantel 19 übertragen.
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Bei
der Ausführungsform
der 1 ist die Halteeinrichtung 26 im Behälterdeckel 20,
welcher den oberen Behälterabschluss
bildet, angeordnet. Die Halteeinrichtung umfasst vier Arretierschrauben 51 als
Haltemittel. Die Arretierschrauben 51 sind, wie am besten
in 2 zu erkennen ist, rotationssymmetrisch um die
Mittelachse 35 so angeordnet, wobei die Schraubenköpfe 52 außerhalb
des Schmierstoffbehälters 3 liegen.
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Die
mit einem Außengewinde
versehenen Arretierschrauben 51 ragen durch den Behälterdeckel 20 in
den Federraum 30 hinein und sind im Wesentlichen co-axial
zur Mittelachse angeordnet. Da der erfindungsgemäße Schmierstoffbehälter 3 unabhängig von
seiner Lage zur Schwerkraftrichtung stets betriebssicher sein muss,
beispielsweise im Rotor einer Windkraftanlage, muss sichergestellt
sein, dass die Arretierschrauben 51 stets in co-axialer
Lage zur Mittelachse fixiert werden.
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Dies
kann man durch eine Kraftfixierung mittels einer Fixierfeder 53 erreichen,
die um den Körper der
Arretierungsschraube 51 herum verläuft. Die Fixierfeder 53 ist
zwischen dem Behälterdeckel 20 und einer
Mutter 54 zusammengedrückt
eingespannt. Die Mutter 54 ist auf die Schraube 51 aufgeschraubt.
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Die
Halteeinrichtung 26 der 1 stützt in der
dargestellten Arretierungsstellung die Nachführeinrichtung 24 parallel
zur Mittelachse 35 ab und übt eine entgegen der Ausschubkraft 33 gerichtete
Gegenkraft aus, welche die Nachführeinrichtung 24 in der
Arretierungsstellung hält.
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Diese
Ausführungsform
ist insofern vorteilhaft, als die Halteeinrichtung 26 die
Nachführeinrichtung 24 co-axial
zur Ausschubrichtung 28 bzw. entgegen der Ausschubkraft 33 hält. Auf
diese Weise ist sichergestellt, dass die Halteeinrichtung 26 bzw.
deren Haltemittel 51 lediglich zugbeansprucht werden. Ordnet
man die Halteeinrichtung 26 dagegen im Behältermantel 19 an,
so tritt zusätzlich
zur Zugbelastung eine Biegebeanspruchung auf. Dies wird bei der
in 1 gezeigten Ausführungsform vermieden.
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Die
Halte- bzw. Arretierschraube 51 steht mit der Druckplatte 50 so
in Eingriff, dass Haltemittel 51 und Druckplatte 50 formschlüssig verbunden
sind. Dazu ist die Druckplatte 50 mit rotationssymmetrisch um
die Mittelachse 35 angeordneten, als Eingriffsnut dienende
Haltegewinden 55 ausgestaltet. Die Haltegewinde 55 der
Druckplatte 50 liegen fluchtend in Ausschubrichtung 28 zu
den Arretierungsschrauben 51 der Halteeinrichtung 26.
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Auf
diese Weise kann die Halteeinrichtung 26 besonders einfach
in die Arretierungsstellung überführt werden,
indem man die Arretierungsschrauben 51 anzieht und mit
den Haltegewinden 55 der Druckplatte so verschraubt. In
der Arretierungsstellung sind die Arretierungsschrauben 51 dann formschlüssig mit
den Haltegewinden 55 der Druckplatte 50 der Nachführeinrichtung 24 im
Eingriff.
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Das
Besondere der Haltegewinde 55 bei der in 1 gezeigten
Ausführungsform
ist, dass die Haltegewinde 55 auch radiale Federsitze für die zweite
Kegelfeder 46 ausbilden. Dazu sind Hutmuttern 56 so
mit der Druckplatte 50 verbunden, dass die Mutter in Richtung
Behälterdeckel 20 aus
der Druckplatte 50 herausragt und einen seitlichen Absatz
für die
Kegelfeder 46 ausbildet.
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Die
beispielhaft gezeigte Ausführung
der 1 und 2 ermöglicht auf einfache Weise,
die Nachführeinrichtung 24 mittels
einer Halteeinrichtung entgegen der Ausschubkraft 33 zu
halten.
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Ein
entleerter Behälter 3 kann
durch Lösen des
Befestigungsmittels 23 von der Pumpe 2 abgenommen
und ein befüllter
Wechselbehälter
einfach aufgesetzt werden, und zwar ohne dass die Federbeaufschlagung
des Folgetellers Probleme macht.
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Bei
der Befüllung
des Schmierbehälters 3, die
von der Pumpe 2 unabhängig
erfolgen kann, wird Schmierstoff 9 unter Druck durch die
Entleerungsöffnung 21 in
den Vorratsraum 29 gepresst. Dabei wird der Folgeteller 27 entgegen
der Ausschubrichtung 28 und gegen die Federkraft 33 in
Richtung Deckel 20 verschoben. Erreicht der Folgeteller
die maximale Befüllposition,
ist das Federelement 32 maximal zusammengedrückt. In
dieser Stellung liegen die Schrauben 51, welche die Haltemittel
der Halteeinrichtung 26 darstellen, auf den Hutmuttern 56 auf, wobei
die Hutmuttern 56 die Arretierungsschrauben 51 entgegen
der Ausschubrichtung verschieben und deren Schraubenköpfe vom
Deckel 20 abheben.
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Dies
ist ein sichtbares Zeichen, dass der Befüllvorgang beendet ist. Nun überführt man
die Halteeinrichtung in die Arretierungsstellung, indem die Schrauben 51 in
die Hutmuttern 56 eingeschraubt werden. Im arretierten
und befüllten
Zustand kann der Wechselbehälter 3 einfach
auf der Pumpe montiert werden.
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In 3 ist
eine weitere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Schmierbehalters 3 in
einer Schnittdarstellung gezeigt. Im Folgenden werden die Bezugszeichen
der ersten Ausführungsform
in 3 verwendet, soweit die damit bezeichneten Elemente hinsichtlich
Funktion und/oder Aufbau übereinstimmen.
Der Kürze
halber wird lediglich auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform
eingegangen.
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Bei
der Ausführungsform
der 3 ist die Halteeinrichtung 26 zusätzlich mit
einer Signalgebereinrichtung 60 versehen, welche nach außerhalb
des Schmierstoffbehälters 3 hin
signalisiert, dass die Haltvorrichtung sich nicht in der Arretierungsstellung, sondern
betriebsbereit ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Signalgebereinrichtung 60 in
Abhängigkeit
von der Arretierungsstellung vorzugsweise in einen von außen erkennbaren
Alarmzustand überführbar ausgestaltet
wird. Hierzu sind bewegliche oder anderweitig schaltbare Signalmittel 61 vorgesehen,
welche im betriebsbereiten Zustand, dem Alarmzustand, von außen einsehbar
und in der Arretierungsstellung von außen nicht oder nur schwer einsehbar
angeordnet sind. Natürlich
kann der Alarmzustand auch in der Arretierungsstellung eingenommen
werden.
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Als
Signalmittel 61 der Signalgebereinrichtung 60 dient
vorzugsweise das Haltemittel selbst.
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Hierzu
ist wenigstens eine der Arretierschrauben 51 an ihrer vom
Schmierstoffvolumen 29 abgewandten Seite, zwischen dem
Schraubenkopf 52 und dem Behälterdeckel 20 mit
einer Signalfeder 62 versehen, welche vorzugsweise entgegen
der Fixierfeder 53 wirkt.
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Befindet
sich die Halteeinrichtung 26 nicht in der Arretierstellung
in der sie den Kolben 27 entgegen der Federkraft 33 hält, so wird
wenigstens ein Schraubenkopf mitsamt einem Teil der Arretierschrauben 51 durch
die Signalfeder 62 vom Behälterdeckel 20 abgehoben.
Die von der Signalfeder 62 ausgeübte Kraft ist in der Arretierstellung
größer als die
von der Fixierfeder 53 ausgeübte Kraft in der Arretierstellung.
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Mit
dieser Ausgestaltung kann ein Benutzer von außen sofort erkennen, ob die
Arretierungsstellung nach dem Wiederanbringen eines gefüllten Schmierstoffbehälters wieder
ordnungsgemäß aufgehoben
wurde, und die Arretierschrauben 51 von der Druckplatte 51 gelöst wurden.
Der Schraubenkopf 52 der wenigstens einen Arretierschraube 51 oder
alternativ ein mit der wenigstens einen Arretierschraube 51 bewegungsübertragend
verbundenes Teil dient folglich als Signalmittel.