DE3119333C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiereinrichtung für Schmiermittel, insbesondere zur Spurkranzschmierung von Schienenfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Dosiereinrichtung ist aus der DE-AS 10 58 323 bekannt.

Diese bekannte Dosiereinrichtung weist eine von einem Kolben begrenzte Kammer zur Aufnahme von Schmiermittel auf. Die Kammer besitzt einen mit einem Schmiermittel- Vorratsbehälter verbindbaren Schmiermitteleingang und einen zu einem Schmiermittelverbraucher führenden Ausgang auf.

Zur Verbindung des Schmiermittel-Vorratsbehälters mit der vom Kolben begrenzten Kammer ist ein als Einlaß­ ventil dienendes erstes Ventil vorgesehen.

Für den Schmiermittelausgang ist ein als Auslaßventil dienendes zweites Ventil vorgesehen.

Das erste Ventil wird von dem Kolben und dem als Schlitz ausgebildeten Schmiermitteleingang gebildet, der in der die Kammer begrenzenden Wand angeordnet ist.

Zum Antrieb des Kolbens und somit auch zum Antrieb des von dem Kolben gebildeten Ventilverschlußkörpers des ersten Ventils dient ein mit dem besagten, die Kammer begrenzenden Kolben verbundener Betätigungskolben, der von einem Druckmittel aus einer Druckmittelquelle beaufschlagbar ist.

Um über das zweite Ventil Schmiermittel aus der Kammer ausbringen zu können, wird der Betätigungskolben mit Druckmittel beaufschlagt.

Der mit dem Betätigungskolben verbundene, die Kammer für das Schmiermittel begrenzende Kolben wird dabei im Sinne einer Volumenverringerung der Kammer verschoben, wobei das als Einlaßventil dienende erste Ventil in die Schließstellung und das als Auslaßventil dienende zweite Ventil in die Offenstellung gelangt.

Bei Druckentlastung des Betätigungskolbens wird dieser mittels Federkraft wieder in seine Ausgangsstellung gebracht. Dabei wird der die Kammer begrenzende Kolben im Sinne einer Volumenvergrößerung der Kammer vom Betätigungskolben mitgenommen und das als Einlaßventil dienende erste Ventil wieder in die Offenstellung gebracht. Das als Auslaßventil dienende zweite Ventil ist bei diesem Vorgang geschlossen.

Über das geöffnete Einlaßventil fließt Schmiermittel in die Kammer.

Bei dieser bekannten Dosiereinrich­ tung ist der die Kammer begrenzende Kolben als Ventilverschlußkörper für das Einlaßventil ausgebildet, so daß der Förderhub des Kolbens und der Schließvorgang des Einlaßventils gleichzeitig beginnen.

Da zu Beginn des Förderhubes das Einlaßventil noch nicht geschlossen ist, wird aus der als Dosierkammer dienenden Kammer Schmiermittel in den Schmiermittel- Vorratsbehälter zurückgedrückt.

Die Menge des so ungewollt aus der Kammer austretenden Schmiermittels ist abhängig von der Kraft der in Schließrichtung auf das Auslaßventil einwirkenden Feder und von der Menge des im Schmiermittel-Vorrats­ behälter befindlichen Schmiermittels.

Ein genaues Dosieren des aus der Dosiereinrichtung auszubringenden Schmiermittels ist somit mit dieser bekannten Dosiereinrichtung nicht möglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Dosiereinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die ein gleichmäßig genaues Dosieren der auszubringenden Schmiermittelmenge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Durch die zeitlich gegeneinander versetzte Betätigung von Einlaßventil und Kolben wird das Schmiermittel in die Kammer gesaugt und unter Druck wieder ausgebracht. Weiterbildungen und vorteil­ hafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine elektromagnetisch betätigbare Dosierein­ richtung mit zwei Schmiermittelabgabekammern im Schnitt und

Fig. 2 einen Schnitt durch die Dosiereinrichtung ge­ mäß der Linie B-B.

In einem Gehäuseteil 13 eines aus zwei Gehäuseteilen 3 und 13 bestehenden Gehäuses ist eine in Richtung der Längsachse des Gehäuseteils 13 verlaufende erste Bohrung 14 vorgesehen, in welcher ein mit zwei Druck­ entlastungsnuten 15 versehener Kolben 12 gegen die Kraft einer Druckfeder 11 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 12 begrenzt eine erste Kammer 16 zur Aufnahme von Schmiermittel. Die Kammer 16 ist mit einem als Schmiermitteleingang 25 dienenden Kanal und einer als Schmiermittelausgang 17 dienenden Bohrung ver­ bunden. Die als Schmiermittelausgang 17 dienende Bohrung ist an ihrer der Kammer 16 abgewandten Seite als Ventilsitz 18 ausgebildet. In einer an den Schmiermittelausgang 17 anschließenden Gehäuseausnehmung ist ein Ventilverschlußkörper 19 angeordnet, welcher von einer Druckfeder 20 beauf­ schlagt wird und mit dem Ventilsitz 18 ein in Aus­ gangsrichtung in die Offenstellung bringbares Rück­ schlagventil 18, 19, 20 bildet. Die Druckfeder 20 stützt sich auf einem in die Gehäuseausnehmung unter Zwischenschalten einer Dichtung 30 ein­ geschraubten Anschlußstutzen 22 auf, an dessen frei­ em Ende mittels einer Überwurfmutter 23 ein Rohr 24 befestigt ist, an dessen freiem Ende eine nicht ge­ zeigte Düse angeordnet ist. Der Kolben 12 ragt mit seinem der Kammer 16 abgewandten Ende in eine ab­ gestufte Ausnehmung 10, 9 des Gehäuseteils 3 hinein. Die auf den Kolben 12 aufgeschobene Druckfeder 11 stützt sich einerseits am Gehäuseteil 13 und an­ dererseits an einem das in die Ausnehmung hinein­ ragende Ende des Kolbens 12 ringförmig umgebenden Vorsprung 8 des Kolbens 12 ab. Der durch die Kraft der Druckfeder 11 bewirkte Hub des Kolbens 12 wird durch die Stufe 9 der abgestuften Ausnehmung 10, 9 begrenzt.

In einer im Gehäuseteil 13 vorgesehenen, parallel zur ersten Bohrung 14 angeordneten zweiten Bohrung 39 wird ein zweiter von einer Druckfeder 43 belasteter und mit zwei Druckentlastungsnuten 37 versehener Kol­ ben 38 geführt. Der zweite Kolben 38 begrenzt eine zweite Kammer 36 zur Aufnahme von Schmiermittel. Die zweite Kammer 36 ist mit einem als Schmiermittelein­ gang 27 dienenden Kanal und einer als Schmiermittel­ ausgang 35 dienenden Bohrung verbunden. Die als Schmier­ mittelausgang 35 dienende Bohrung ist an ihrer der Kammer 36 abgewandten Seite als Ventilsitz 34 ausge­ bildet. In einer an den Schmiermittelausgang an­ schließenden Gehäuseausnehmung ist ein Ventilverschluß­ körper 33 angeordnet, welcher von einer Druckfeder 32 beaufschlagt wird und mit dem Ventilsitz 34 ein in Ausgangsrichtung in die Offenstellung bringbares zweites Rückschlagventil 34, 33, 32 bildet. Die Druckfeder 32 stützt sich auf einem in die Ge­ häuseausnehmung eingeschraubten Anschlußstutzen 31 auf, an dessen freiem Ende mittels einer Überwurf­ mutter 29 ein zweites Rohr 28 befestigt ist, wel­ ches an seinem freien Ende ebenfalls eine nicht gezeigte Düse aufweist. Der zweite Kolben 38 ragt mit seinem der zweiten Kammer 36 abgewandten Ende in die abgestufte Ausnehmung 10, 9 des Gehäuse­ teils 3 hinein. Die auf den Kolben 38 aufgescho­ bene Druckfeder 43 stützt sich einerseits am Ge­ häuseteil 13 und andererseits an einem das in die Ausnehmung 10, 9 hineinragende Ende des Kolbens 38 ringförmig umgebenden Vorsprung 44 ab. Der durch die Kraft der Druckfeder 43 bewirkte Hub des Kol­ bens 38 wird durch die Stufe 9 der abgestuften Ausnehmung 10, 9 begrenzt.

Sowohl der als Schmiermitteleingang 25 dienende, mit der ersten Kammer 16 verbundene Kanal als auch der als Schmiermitteleingang 27 dienende, mit der zwei­ ten Kammer 36 verbundene Kanal sind an eine in Richtung der Längsachse des Gehäuseteils 13 ver­ laufende dritte Bohrung 42 angeschlossen, die zwischen den beiden die beiden Kolben 12 und 38 aufnehmenden Bohrungen 14 bzw. 39 angeordnet ist. In der dritten Bohrung 42 wird ein von einer Druck­ feder 45 belasteter Ventilschieber 41 geführt. Der Ventilschieber 41 weist eine Ringnut 40 auf, welche mit der Wandung der Bohrung 42 eine Ring­ kammer 40, 42 bildet. Der Ventilschieber 41 bil­ det zusammen mit den Schmiermitteleingängen 25 und 27 der beiden Kammern 16 und 36 ein Einlaßventil 40, 41, 25, 27, über welches ein nicht dargestellter Schmiermittel-Vorratsbehälter mit den Kammern 16 und 36 verbindbar ist. Die den Ventilschieber 41 beaufschla­ gende Druckfeder 45 stützt sich einerseits am Gehäu­ seteil 13 und andererseits an einem kappenartigen Ansatz 46 des freien Ventilschieberendes ab.

Der Ventilschieber 41 ragt mit seinem freien Ende ein Stück über die freien Enden der beiden Kolben 12 und 38 hinaus und wird durch die Kraft der Druckfeder 45 an einem scheibenförmigen Stößel 6 zur Anlage ge­ bracht. Der scheibenförmige Stößel 6 ist mittels eines Gewindestiftes 5 und einer Sicherungsmutter 4 mit dem Anker 2 eines Elektromagneten 1 verbunden, welcher auf dem Gehäuseteil 3 befestigt ist.

Über hier nicht gezeigte elektrische Anschlußleitungen und eine Schalteinrichtung ist der Elektromagnet 1 mit einer Spannungsquelle verbunden.

Die Fläche des scheibenförmigen Stößels 6 ist so be­ messen, daß bei einem Betätigungshub des Stößels 6 sowohl der Ventilschieber 41 als auch die beiden Kol­ ben 12 und 38 verschoben werden.

Wie bereits im vorstehenden beschrieben, ist der Ven­ tilschieber 41 so ausgebildet und so zu den beiden Kolben 12 und 38 angeordnet, daß sein dem Stößel 6 zugewandtes freies Ende die dem Stößel 6 zugewandten freien Enden der Kolben 12 und 38 überragt, so daß bei einem Betätigungshub des Stößels 6 zuerst der Ventilschieber 41 in eine Stellung gebracht wird, in welcher er die Schmiermitteleingänge 25 und 27 der Kammern 16 bzw. 36 gegen den Schmiermittel-Vorratsbe­ hälter absperrt und dann bei einer weiteren Ver­ schiebung des Stößels 6 die beiden Kolben 12 und 38 in Richtung auf die Schmiermittelausgänge 17 bzw. 35 der Kammer 16 bzw. 36 zu verschoben werden.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Dosiereinrichtung nach der Linie B-B gemäß Fig. 1.

Die den Ventilschieber 41 aufnehmende Bohrung ist zwischen den beiden die beiden Kammern 16 und 36 bil­ denden Bohrungen angeordnet und über die zwei als Schmier­ mitteleingänge 25 bzw. 27 für die Kammern 16 und 36 dienende Kanäle mit diesen verbunden. Ein im Gehäuse vorge­ sehener Schmiermitteleinlaß 47 ist einerseits mit der den Ventilschieber 41 aufnehmenden Bohrung ver­ bunden und andererseits an einen nicht gezeigten Schmiermittel-Vorratsbehälter angeschlossen.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung wird nachstehend näher erläutert.

Zwecks Betätigung der Dosiereinrichtung wird der Elektromagnet 1 mit der Spannungsquelle verbunden und so ein Ausfahren des mit dem Stößel 6 verbunde­ nen Ankers 2 des Elektromagneten 1 bewirkt. Der mit seinem freien Ende am Stößel 6 anliegende Ventilschieber 41 wird gegen die Kraft der Druck­ feder 45 in Richtung auf den mit einer Entlüftungs­ öffnung 26 versehenen Boden der Bohrung 42 zu ver­ schoben. Die in den Ventilschieber 41 eingearbeitete Ringnut 40 gelangt bei diesem Verschiebevorgang aus dem Bereich der als Kanäle ausgebildeten Schmiermittel­ eingänge 25 und 27 der Kammern 16 bzw. 36 und auch aus dem Bereich des mit dem Schmiermittel-Vorratsbehälter ver­ bundenen Schmiermitteleinlasses 47 (Fig. 2). Das aus den Schmiermitteleingängen 25 und 27, dem zum Schmier­ mittel-Vorratsbehälter führenden Schmiermittelein­ laß 47 sowie dem Ventilschieber 41 gebildete Einlaßventil ist nun geschlossen. Ist der Ventil­ schieber 41 so weit in die Bohrung 42 eingescho­ ben, daß sich sein am Stößel 6 anliegendes freies Ende auf gleicher Höhe mit den freien Enden der Kolben 12 und 38 befindet, so werden bei einer weiteren Verschiebung des Stößels 6 die Kolben 12 und 38 mitgenommen und in Richtung auf die Ausgänge 17 bzw. 35 der Kammern 16 und 36 zu verschoben. Durch die kontinuierliche Verringerung des Volumens der bei­ den Kammern 16 und 36 wird in diesen Kammern ein Druck erzeugt, dessen Höhe abhängig ist von der Schließkraft der die Ausgänge 17 bzw. 35 der Kammern 16 und 36 verschließenden Rückschlagventile 18, 19, 20 bzw. 34, 33, 32. Ist der Druck in den Kammern 16 und 36 so weit angestiegen, daß die im wesentlichen durch die Federn 20 bzw. 32 der beiden Rückschlagventile 18, 19, 20 und 34, 33, 32 vor­ bestimmte Schließkraft überschritten wird, so heben die Ventilverschlußkörper 19 und 33 von den Ventilsitzen 18 bzw. 34 ab. Durch die nun geöffneten beiden Rückschlagventile 18, 19, 20 und 34, 33, 32 gelangt das in den Kammern 16 und 36 befindliche Schmier­ mittel durch die Schmiermittelausgänge 17 bzw. 35 in die Rohre 24 bzw. 28 und weiter über die nicht dargestellten Düsen auf die Spurkränze des Schienenfahrzeuges.

Wird die Spannung wieder von dem Elektromagneten 1 weggeschaltet, so wird der Anker 2 und somit auch der Stößel 6 mittels des von der Feder 45 beauf­ schlagten Ventilschiebers 41 zurückgestellt. Da die Rückschlagventile 18, 19, 20 sowie 34, 33, 32 wieder in ihre Schließstellung gelangt sind, herrscht in den Kammern 16 und 36 Unterdruck, solange die Ring­ nut 40 des Ventilschiebers 41 die als Schmiermittel­ eingänge 25 und 27 dienenden Kanäle noch nicht erreicht hat.

Die Kolben 12 und 38 werden während dieser Phase durch den Unterdruck in den Kammern 16 bzw. 36 in ihrer Stellung gehalten.

Erreicht die Ringnut 40 des Ventilschiebers 41 die als Kanäle ausgebildeten Schmiermitteleingänge 25 bzw. 27 der Kammern 16 und 36, so daß diese über die Ringnut 40 mit dem Schmiermitteleinlaß 47 verbunden werden, so wird die Sperrwirkung aufgehoben (atmosphärische Ver­ bindung über das Schmiermittel) und die Druckfedern 11 bzw. 43 drücken die beiden Kolben 12 und 38 nach oben. Durch die dabei auftretende Sogwirkung gelangt Schmier­ mittel aus dem Schmiermittel-Vorratsbehälter durch den Schmiermitteleinlaß und das Einlaßventil 40, 41, 25, 27 in die Kammern 16 und 36. Beim folgenden Arbeits­ hub des mit dem Elektromagneten 1 verbundenen Stößels 6 wird wieder das Einlaßventil 40, 41, 25, 27 geschlos­ sen, bevor eine das Volumen der Kammern 16 und 36 ver­ ringernde Verschiebebewegung der Kolben 12 bzw. 38 er­ folgt. Der durch diese Maßnahme und die anschließende Verschiebung der Kolben 12 und 38 in Richtung auf die Ausgänge 17 bzw. 35 der Kammern 16 und 36 zu erzeugte Über­ druck in diesen Kammern bewirkt wieder ein Öffnen der als Rückschlagventile ausgebildeten Auslaßventile 18, 19, 20 bzw. 34, 33, 32 an den Schmiermittelaus­ gängen 17 bzw. 35 der Kammern 16 und 36 und somit ein Aus­ bringen des Schmiermittels unter Druck.

Durch Veränderung des Hubes der beiden Kolben 12 und 38 läßt sich die von den Kammern 16 bzw. 36 aufzunehmende Schmiermittelmenge genau dosieren.

Claims (8)

1. Dosiereinrichtung für Schmiermittel, insbesondere zur Spurkranzschmierung von Schienenfahrzeugen, welche die folgenden Merkmale aufweist

• a) in einem Gehäuse ist wenigstens eine von einem Kolben (12, 38) begrenzte Kammer (16, 36) zur Aufnahme von Schmiermitteln vorgesehen,
• b) die Kammer (16, 36) weist einen mit einem Schmiermittel-Vorratsbehälter verbindbaren Schmiermitteleingang und einen zu einem Schmiermittelverbraucher führenden Ausgang auf;
• c) es ist ein als Einlaßventil für den Schmier­ mitteleingang dienendes erstes Ventil (40, 41, 25, 27) vorgesehen;
• d) es ist ein als Auslaßventil für den Schmier­ mittelausgang dienendes zweites Ventil (18, 19, 20, 34, 33, 32) vorgesehen;
• e) zur Betätigung des Kolbens (12, 38) und zur Betätigung des ersten Ventils (40, 41, 25, 27) jeweils gegen eine Rückstellkraft sind für den Kolben (12, 38) und für das Ventil (40, 41, 25, 27) ein gemeinsames Betätigungsmittel (6) vorgesehen;
• f) das zweite Ventil (18, 19, 20, 34, 33, 32) ist als ein zum Auslaß hin in die Offenstellung bringbares Rückschlagventil ausgebildet;

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale

• g) der Kolben (12, 38) und das erste Ventil (40, 41, 25, 27) sind achsparallel zueinander ange­ ordnet;
• h) ein mit dem Betätigungsmittel (6) zusammen­ wirkendes Teil (46) des ersten Ventils (40, 41, 25, 27) ragt in axialer Richtung über ein mit dem Betätigungsmittel (6) zusammenwirkendes Teil (8, 44) des Kolbens (12, 38) zum Betätigungs­ mittel (6) hin mit einem vorbestimmten Ab­ stand derart vor, daß das erste Ventil (40, 41, 25, 27) vor Beginn eines im Sinne einer Volumen­ verminderung der Kammer (16, 36) wirkenden Arbeitshubes des Kolbens (12, 38) in die Ab­ sperrstellung bringbar ist.

2. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Betätigungsmittel als Stößel (6) ausgebildet ist.

3. Dosiereinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale

• a) es ist eine von einem zweiten Kolben (38) begrenzte zweite Kammer (36) zur Aufnahme von Schmiermittel vorgesehen;
• b) der zweite Kolben (38) ist zum ersten Ventil (40, 41, 25, 27) und zum ersten Kolben (12) achsparallel angeordnet und in der gleichen Weise wie der erste Kolben (12) vom Stößel (6) betätigbar.

4. Dosiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden von den Kolben (12 und 38) begrenzten Kammern (16 bzw. 36) über einen Kanal und den Ausgang des ersten Ventils (40, 41, 25, 27) mit­ einander in Verbindung stehen.

5. Dosiereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der das erste Ventil (40, 41, 25, 27) und die Kolben (12 und 38) be­ tätigende Stößel (6) scheibenförmig ausgebildet ist.

6. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (6) mit einem Elektromagneten (1) verbunden ist.

7. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (6) mit einer mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Kolben­ einrichtung verbunden ist.