DE4241074A1

DE4241074A1 - Schmierstoffspender mit Einrichtung zur dosierten Schmierstoffabgabe und Verfahren zum Betrieb eines solchen Schmierstoffspenders

Info

Publication number: DE4241074A1
Application number: DE4241074A
Authority: DE
Inventors: Berthold Richter; Hartmut Schelkmann
Original assignee: Satzinger GmbH and Co
Current assignee: Satzinger GmbH and Co
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1992-12-05
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2012-12-06
Also published as: DE4241074C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Schmierstoffspender mit Ein richtung zur dosierten Schmierstoffabgabe, - mit Schmier stoffvorratsbehälter, der eine Schmierstoffabgabeöffnung aufweist, und im Schmierstoffvorratsbehälter beweglichem Do sierkolben. Der Dosierkolben wird bei solchen Schmierstoff spendern vom Druck eines Druckgases beaufschlagt. Der Druck und das Volumen des Druckgases bestimmen die Dosierung, genauer ausgedrückt die Schmierstoffspenderate, wodurch die in der Zeiteinheit abgegebene Schmierstoffmasse verstanden wird. - Die Praxis verlangt solche Schmierstoffspender mit garantierter Betriebs zeit von sechs bis zwölf Monaten und mehr sowie bei sehr genauer Schmierstoffspenderate während der gesamten Betriebszeit.

Schmierstoffspender des beschriebenen Aufbaus und der be schriebenen Funktion sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So kennt man Schmierstoffspender mit integrierten elektrolytischen Zellen, wobei der elektrolytische Vorgang zur Erzeugung des Gasgases eingesetzt wird und das so er zeugte Druckgas die Schmierstoffspenderate bestimmt (vergl. DE 42 09 776 A1). Die bekannten Maßnahmen haben sich be währt, sind jedoch aufwendig und verlangen, je nach nach Aufbau der elektrolytischen Zelle, eine besondere Entsorgung nach Gebrauch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schmier stoffspender des eingangs beschriebenen Aufbaus und der ein gangs beschriebenen Zweckbestimmung zu schaffen, der ohne elektrolytische Zelle arbeitet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Schmierstoffspender mit Einrichtung zur dosierten Schmier stoffabgabe, - mit

Schmierstoffvorratsbehälter, der eine Schmier stoffabgabeöffnung aufweist,
im Schmierstoffvorratsbehälter beweglichen Dosier kolben,
Druckgaspatrone mit Druckgasaustritt und
Diffusionsdrossel,

wobei die Druckgaspatrone über den Druckgasaustritt auf die Diffusionsdrossel arbeitet und die Diffusionsdrossel mit dem Raum über dem Dosierkolben durch einen Druckgas eintritt in Verbindung steht. - Der Ausdruck Diffusions drossel bezeichnet ein Drosselelement, für welches nicht die Gesetze der Aerodynamik oder allgemeiner der Gas dynamik gelten, sondern die Diffusionsgrenze. Diffusion bezeichnet bekanntlich einen physikalischen Ausgleichs prozeß, in dessen Verlauf Teilchen (im Rahmen der Erfindung Atome oder Moleküle) infolge ihrer Wärmebewegung auf unregelmäßigen Zickzackwegen von Orten höherer Konzentration zu solchen niederer Konzentration gelangen, so daß all mählich ein Dichte- bzw. Konzentrationsausgleich erfolgt. Im Rahmen der Erfindung kann mit beliebigen Druckgasen ge arbeitet werden, bewährt haben sich elementare Gase, wie bei spielsweise Stickstoff oder Helium. Man könnte aber auch mit Luft arbeiten. Es versteht sich, daß auch Wasserstoff als Druckgas eingesetzt werden könnte, was sich jedoch wegen der Gefährlichkeit von Wasserstoff in vielen Fällen nicht empfiehlt. Diffusionsdrosseln besitzen Poren, die in der be schriebenen Weise einen Ausgleichsvorgang zulassen. Die Diffusionsdrosseln können beispielsweise als Membranen aus Kunststoff ausgeführt oder auch als sinterkeramische Bau teile gestaltet sein.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine Diffu sionsdrossel, die wie beschrieben eingesetzt ist, über lang und sehr lange Zeiträume eine Schmierstoffabgabe aus dem Schmierstoffspender bewirkt, und zwar so, daß über die ge samte Betriebszeit die Abgabe einer kleinen und auch sehr kleinen Schmierstoffspenderate sichergestellt werden kann, und zwar mit hoher Genauigkeit.

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung eines erfindungsgemäßen Schmier stoffspenders. So kann der Druckkolben als unter den Be triebsbedingungen starrer Kolben ausgeführt und in dem Schmierstoffvorratsbehälter als Zylinder geführt sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Dosierkolben als Membrankolben, auch in Form einer Kolbenblase, auszuführen und den Membrankolben unter Membranverformung in den Schmierstoffvorratsbehälter eindrückbar zu gestalten. Auch auf diese Weise verringert sich das freie Volumen in dem Schmierstoffvorratsbehälter und nach Maßgabe dieser Ver ringerung erfolgt die dosierte Abgabe des Schmierstoffes.

Im allgemeinen wird man die Druckgaspatrone auswechselbar an dem Schmierstoffvorratsbehälter befestigen, so daß wäh rend der Betriebszeit eines erfindungsgemäßen Schmierstoff spenders mit mehreren Druckgaspatronen gearbeitet werden kann. Es versteht sich, daß die Druckgaspatronen so einge richtet sind, daß sie nach Aufsetzen auf den Schmierstoff vorratsbehälter geöffnet werden müssen. Dazu kennt die Tech nik eine Vielzahl von Möglichkeiten.

Im Rahmen der Erfindung kann die Diffusionsdrossel in dem Druckgasaustritt der Druckgaspatrone angeordnet sein. Das empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die Druckgaspatrone in der beschriebenen Weise auswechselbar ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Diffusionsdrossel in einem Druckgaseintritt des Schmierstoffvorratsbehälters anzuord nen.

Um sicherzustellen, daß ein erfindungsgemäßer Schmierstoff spender während seiner gesamten, vorgegebenen Betriebszeit mit einer ebenfalls vorgegebenen Schmierstoffspenderate, die sehr genau eingehalten wird, arbeitet, bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. Eine bevorzugte Ausfüh rungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgaspatrone bzw. dem Schmierstoffvorratsbehälter ein Satz von Diffusionsdrosseln austauschbar zugeordnet ist und durch den Einbau unterschiedlicher Diffusionsdrosseln der Schmierstoffspender, vor dem betriebsmäßigen Einsatz, auf unterschiedliche Schmierstoffspenderaten einrichtbar ist. Hier sind die unterschiedlichen Diffusionsdrosseln mit eine unterschiedlichen Diffusionswiderstand versehen, besitzen also Diffusionsporen unterschiedlichen Durchmessers und Dif fusionskanäle unterschiedlicher Länge. Man kann aber auch die wirksame Fläche der Diffusionsdrosseln nach Maßgabe des Druckes des Druckgases in der Druckgaspatrone, der während der Betriebszeit einen erfindungsgemäßen Schmierstoffspen ders sich ändern kann, verändern. Dazu lehrt die Erfindung, die Diffusionsdrossel als eine Scheibendrossel ausgeführt ist, welche unter dem Einfluß des Druckes des Druckgases elastisch verformbar ist, und wobei der Scheibendrossel ein hohlkegelförmiger Drosselsitz mit zentralem Druckgasabschluß zugeordnet ist, von dem sich die Diffusionsdrossel mit nach lassendem Druck des Druckgases aus der Druckgaspatrone unter Vergrößerung der freien Drosselfläche abhebt. Das kann so abgestimmt werden, daß für die normale Betriebsdauer eine sehr konstante Schmiermittelspenderate sichergestellt ist. Ein anderer Vorschlag geht in diesem Zusammenhang dahin, da die Diffusionsdrossel als Hohlzylinderdrossel ausgeführt ist, die einerseits offen und andererseits mit einem Dif fusionsdrosselboden ausgerüstet ist und in eine Hohlzylin deraufnahme kolbenartig gegen eine Rückstellfeder eintaucht, wobei der Druck des Druckgases die Hohlzylinderdrossel in die Hohlzylinderaufnahme drückt und bei nachlassendem Druck die Hohlzylinderdrossel unter dem Einfluß der Rückstellfeder sowie unter Vergrößerung der Drosselfläche aus der Hohlzy linderaufnahme auftaucht. Die Vergrößerung der Drosselfläche bewirkt eine Reduzierung des Drosselwiderstandes kann folg lich einen konstanten Mengenstrom des Druckgases bei nach lassendem Druck in der Druckgaspatrone sicherstellen.

Wie bereits erwähnt, kann die Diffusionsdrossel als Membran aus Kunststoff ausgeführt sein. Sie kann aber auch als sin terkeramisches Bauteil ausgeführt sein. Es versteht sich, daß sie rundseitig entsprechend dicht, vorzugsweise dif fusionsdicht, einzubauen ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb eines Schmierstoffgebers des beschriebenen Aufbaus, wobei mit einer Druckgaspatrone gearbeitet wird, deren Volumen und deren Druck im Druckgas auf das Volumen des Schmierstoffvor ratsbehälters so abgestimmt werden, daß sich der Druck des Druckgases in der Druckgaspatrone während der normalen, durch das Volumen des Schmierstoffvorratsbehälters vorgege benen Betriebszeit des Schmierstoffspenders nur unbeachtlich ändert und daß dadurch eine ausreichend konstante Schmier stoffspenderate eingestellt wird. Bei dieser Betriebsweise ist es nicht erforderlich, die Diffusionsdrosseln als elastisch verformbare Scheibendrosseln oder Hohlzylinder drosseln auszuführen, die in der beschriebenen Weise mit nachlassendem Druck des Druckgases in der Druckgaspatrone ihre Drosselfläche vergrößern.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schmierstoffspender,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 3 in gegenüber der Fig. 1 verkleinertem Maßstab und ausschnittsweise eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schmierstoffspenders und

Fig. 4 entsprechend der Fig. 3 nochmals eine weitere Aus führungsform.

Der in den Figuren dargestellte Schmierstoffspender mit Ein richtung zur dosierten Schmierstoffabgabe besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Schmierstoffvorratsbehäl ter 1, der eine Schmierstoffabgabeöffnung 2 aufweist, einem im Schmierstoffvorratsbehälter 1 beweglichen Dosierkolben 3, einer Druckgaspatrone 4 mit Druckgasaustritt 5 und einer Diffusionsdrossel 6. Es versteht sich, daß an die Schmier stoffabgabeöffnung 2 eine Schmierstoffdüse oder eine Düsen nadel angeschlossen sein können.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Druckgaspatrone 4 über den Druckgasaustritt 5 auf die Diffusionsdrossel 6 arbeitet und die Diffusionsdrossel 6 mit dem Raum über dem Dosierkolben 3 über einen Druckgaseintritt 7 in Verbindung steht. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Dosier kolben 3 als unter den Betriebsbedingungen starrer Kolben ausgeführt und in dem Schmierstoffvorratsbehälter 1 als Zylinder geführt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Dosierkolben 3 als Membrankolben in Form einer Kolbenblase ausgeführt. Er ist unter Membranverformung in den Schmier stoffvorratsbehälter 1 eindrückbar, wodurch der Schmierstoff aus dem Schmierstoffvorratsbehälter 1 ausgedrückt wird.

Die Druckgaspatrone 4 ist regelmäßig auswechselbar an dem Schmierstoffvorratsbehälter 1 befestigt. Die Diffusionsdros sel 6 kann sowohl in dem Druckgasaustritt 5 der Druckgas patrone 4 als auch in einem Druckgaseintritt 7 des Schmier stoffvorratsbehälters 1 angeordnet sein. Im Rahmen der Er findung liegt es insbesondere, die Anordnung insgesamt so zu treffen, daß der Druckgaspatrone 4 bzw. dem Schmierstoff Vorratsbehälter ein Satz von Diffusionsdrosseln 6, aus tauschbar, zugeordnet ist, so daß durch den Einbau unter schiedlicher Diffusionsdrosseln 6 der Schmierstoffspender, vor dem betriebsmäßigen Einsatz, auf unterschiedliche Schmierstoffspenderaten einrichtbar ist.

In der Fig. 3 wurde angedeutet, daß die Diffusionsdrossel 6 als eine Scheibendrossel ausgeführt ist, welche unter dem Einfluß des Druckes des Druckgases elastisch verformbar ist. Der Scheibendrossel ist ein hohlkegelförmiger Drosselsitz 8 mit zentralem Druckgasabfluß 9 zugeordnet, von dem sich die Diffusionsdrossel 6 mit nachlassendem Druck des Druck gases aus der Druckgaspatrone 4 unter Vergrößerung der freien Drosselfläche abhebt. Der vergrößerte Ausschnitt in Fig. 3 zeigt insoweit unterschiedliche Positionen der Dif fusionsdrossel 6.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Diffusionsdros sel 6 als Hohlzylinderdrossel ausgeführt. Diese ist einer seits offen und andererseits mit einem Diffusionsdrosselbo den 10 ausgerüstet. Sie taucht in eine Hohlzylinderaufnahme 11 kolbenartig gegen eine Rückstellfeder 12 ein. Die Aus legung ist so getroffen, daß der Druck des Druckgases die Diffusionsdrossel 6 in die Hohlzylinderaufnahme 11 drückt und daß bei nachlassendem Druck die Diffusionsdrossel 6 unter dem Einfluß der Rückstellfeder 12 sowie unter Ver größerung der Drosselfläche aus der Hohlzylinderaufnahme 11 auftaucht.

Bei den Diffusionsdrosseln 6 mag es sich um solche handeln, die als Kunststoffmembran ausgeführt sind, oder um solche, die sinterkeramische Bauteile sind.

Claims

1. Schmierstoffspender mit Einrichtung zur dosierten Schmierstoffabgabe, - mit Schmierstoffvorratsbehälter, der eine Schmier stoffabgabeöffnung aufweist,
im Schmierstoffvorratsbehälter beweglichen Dosier kolben,
Druckgaspatrone mit Druckgasaustritt und
Diffusionsdrossel,wobei die Druckgaspatrone über den Druckgasaustritt auf die Diffusionsdrossel arbeitet und die Diffusionsdrossel mit dem Raum über dem Dosierkolben durch einen Druckgaseintritt in Verbindung steht.

2. Schmierstoffspender nach Anspruch 1, wobei der Dosierkol ben als unter den Betriebsbedindungen starrer Kolben ausge führt und in dem Schmierstoffvorratsbehälter als Zylinder geführt ist.

3. Schmierstoffspender nach Anspruch 1, wobei der Dosierkol ben als Membrankolben ausgeführt ist und der Membrankolben unter Membranverformung in den Schmierstoffvorratsbehälter eindrückbar ist.

4. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wo bei die Druckgaspatrone auswechselbar an dem Schmierstoff vorratsbehälter befestigt ist.

5. Schmierstoffspender nach Anspruch 4, wobei die Diffu sionsdrossel in dem Druckgasaustritt der Druckgaspatrone an geordnet ist.

6. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wo bei die Diffusionsdrossel in einem Druckgaseintritt des Schmierstoffvorratsbehälters angeordnet ist.

7. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wo bei der Druckgaspatrone bzw. dem Schmierstoffvorratsbehälter ein Satz von Diffusionsdrosseln, austauschbar zugeordnet ist und durch den Einbau unterschiedlicher Diffusionsdrosseln der Schmierstoffspender (vor dem betriebsmäßigen Einsatz) auf unterschiedliche Schmierstoffspenderaten einrichtbar ist.

8. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wo bei die Diffusionsdrossel als eine Scheibendrossel ausge führt ist, welche unter dem Einfluß des Druckes des Druck gases elastisch verformbar ist, und wobei der Scheibendrossel ein hohlkegelförmiger Drosselsitz mit zentralem Druck gasabschluß zugeordnet ist, von dem sich die Diffusionsdros sel mit nachlassendem Druck des Druckgases in der Druckgas patrone unter Vergrößerung der freien Drosselfläche abhebt.

9. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wo bei die Diffusionsdrossel als Hohlzylinderdrossel ausgeführt ist, die einerseits offen und andererseits mit einem Diffu sionsdrosselboden ausgebildet ist und in eine Hohlzylinder aufnahme kolbenartig gegen eine Rückstellfeder eintaucht, wobei der Druck des Druckgases die Hohlzylinderdrossel in die Hohlzylinderaufnahme drückt und bei nachlassendem Druck die Hohlzylinderdrossel unter dem Einfluß der Rückstellfeder sowie unter Vergrößerung der Drosselfläche aus der Hohlzy linderaufnahme auftaucht.

10. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Diffusionsdrossel als Membran aus Kunststoff aus geführt ist.

11. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Diffusionsdrossel als sinterkeramisches Bauteil ausgeführt ist.

12. Verfahren zum Betrieb eines Schmierstoffspenders nach einem der Ansprüche 1 bis 7, sowie einem der Ansprüche 10 und 11, wobei mit einer Druckgaspatrone gearbeitet wird, deren Volumen und deren Druck im Druckgas auf das Volumen des Schmierstoffvorratsbehälters so abgestimmt werden, daß sich der Druck des Druckes in der Druckgaspatrone während der normalen, durch das Volumen des Schmierstoffvorratsbe hälters vorgegebenen Betriebszeit des Schmierstoffspenders nur unbeachtlich ändert und wobei dadurch eine ausreichend konstante Schmierstoffspenderate eingestellt wird.