DK177098B1 - Smøremiddelbeholder og smøresystem - Google Patents

Abstract

Opfindelsen angår en smøremiddelbeholder (B), især til en smørepumpe (P), med en kappedel (la, ib, ic), som definerer et over længden (Li til L3) konstant indre tværsnit, et inden i kappedelen tætnet, forskydeligt stempel (T) til variabel afgrænsning af smøremiddeldepotet (F), og med en fjeder anordning (A), som er afstøttet i smøremiddelbeholderen (B), og som be laster stemplet (T) i kappedelens længderetning i den modsatte side af smøremiddeldepotet, samt et smøresystem (S) med en smøre middelbeholder af en sådan art. Ifølge opfindelsen sikres ved smøremiddel beholdere og smøresystemer af denne art med ringe omkostninger og på konstruktionsmæssig enkel vis en høj driftssikkerhed, idet fjeder anordningen (A) i længderetning omfatter mindst to fjederenheder (El, E2, E3), som virkningsmæssigt er anbragt i serie.

Description

DK 177098 ΒΊ

Smøremiddel beholder og smøresvstem Den kendte teknik 5 Opfindelsen angår en smøremiddelbeholder ifølge krav 1’s indledning og et smøresystem ifølge krav 10’s indledning.

Ved smøresystemer med en smørepumpe er det kendt (DE 200 21 026 U), at forsyne smøremiddelbeholderen (til fedt eller olie) med et af tyngde-10 kraften påvirket stempel, således at smøremidlet bliver ført sikkert ind i j smørepumpens sugeområde. Ved smørepumper, hvor smøremiddelbeholderen ikke hele tiden har en vertikal arbejdsposition, f.eks. i det roterende nav på et vindenergianlæg, kan gravitationen ikke som ønsket påvirke stemplet hele tiden. Derfor er det i praksis kendt at lade stemplet blive 15 påvirket af en fjederanordning for at sikre, at stemplet og dermed også smøremidlet tilføres korrekt, f.eks. også under indflydelse af centrifugalkræfter. Afhængigt af størrelsen af den maskine, der skal smøres, f.eks. et vindenergianlæg, anvendes til sikring af de fastsatte vedligeholdelsesintervaller ved f.eks. flere smøresteder med lige stor ydelsesevne specialtil-20 passede smøremiddelbeholdere i forskellige størrelser. De forskellige beholderstørrelser har et omkostningstungt stort antal forskellige dele til følge.

En sådan smøremiddelbeholder indeholder mindst et til to kilogram smøremiddel eller mere, alt efter behov. Ved større smøremiddelbeholdere består fjederanordningen f.eks. afen keglefjeder med en vis fjederlængde, en 25 vis fjederhårdhed og en vis fjederkarakteristik. Da keglefjederen skal beherske hele slaglængden alene, opstår det problem, at kraften, som påvirker stemplet, bliver uønsket stor ved fyldt smøremiddeldepot og stærkt sammenpresset keglefjeder, og for svag til en sikker funktion af smørepumpen ved tydeligt mindre depot eller lige før tidspunktet for et eftersyn.

30 2 DK 177098 B1

Lignende smøresystemer er desuden kendt fra DE 1160243 B, US 4194246 A og DE4039191 C1.

Det er formålet med opfindelsen at fremstille en smøremiddelbeholder og et 5 smøresystem, som med ringe omkostninger og på konstruktionsmæssig enkel vis sikrer høj driftssikkerhed.

Den stillede opgave løses ved krav 1’s og det sideordnede krav 10’s kendetegn.

10

Ulempen ved en i starten for høj belastningskraft og en til sidst for svag belastningskraft fjernes ved en stor smøremiddelbeholder på omkostningsvenlig og konstruktionsmæssig enkel vis ved opdeling af fjeder-anordningen i en serieordning af enkelte fjederenheder, dvs. såfremt der er 15 brug for en størrelse hhv. længde af smøremiddelbeholderen, hvorved en enkelt fjederenhed nødvendigvis ville føre til ovennævnte ulemper. Ved opdelingen af fjederanordningen i efter hinanden koblede enkelte fjederenheder opnås en trinvis forstørrelse af fjedervejen uden samtidig konstaterbar forøgelse af den begyndelseskraft, der påvirker stemplet og også 20 uden en for drastisk reducering af slutkraften. Herved gøres brug af den erkendelse, at en serieordning af fjederenheder muliggør en lang fjedervej, og at den, såfremt den svageste fjederenhed ikke er helt sammenpresset, altid virker med kraften af den svageste fjederenhed. Ved en størrelse af smøremiddelbeholderen, hvor den af stemplet benyttede slaglængde uden 25 problemer kan styres af en enkelt fjederenhed, er der dog kun brug for én fjederenhed. Ved større smøremiddelbeholdere kobles derimod to eller flere fjederenheder efter hinanden, således at den fjedervej, som kan udnyttes med gunstige kræfter, kan forlænges efter behov på modulær vis. På denne måde sikres i hvert tilfælde via den af stemplet benyttede slaglængde 30 den ønskede understøtning af smørepumpen, og smøremidlet tilføres sikkert. På denne måde øges driftssikkerheden på en enkel måde. Dette kan 3 DK 177098 B1 især være formålstjenligt i vindenergianlæg, i hvilke smøremiddelbeholderen roterer, og i hvilke i givet fald endda centrifugalkræfter virker, som kan hæmme tilførslen af smøremidlet i smørepumpens sugeområde. Den øgede driftssikkerhed ved opdeling af fjederanordningen kan 5 også være fordelagtig for smøremiddelbeholdere eller smøresystemer, som er konciperet til andre formål.

Hensigtsmæssigt er hver fjederenhed en kegleljeder. Denne kegleljeder kan være simpelt udformet, dvs. bestå af en fjedertråd, eller have en fler-10 dobbelt udformning, dvs. den kan være viklet af flere fjedertråde eller dannet af flere keglefjedre, som er sat ind i hinanden. For en keglefjeder har fordelen af en ringere Ijederlængde i fuldt sammenpresset tilstand, således at der ved en given konstruktionslængde kan udnyttes en stor slaglængde, indtil fjederspændingen er fuldt ud eller næsten helt aftaget.

15

Alternativt kan hver fjederenhed også være en skrueljeder i enkelt eller flerdobbelt udførelse. Som yderligere alternativ kan det tænkes, at hver fjederenhed formes af en tallerkenfjederpakke.

20 For at sikre, at de efter hinanden koblede fjederenheder virker korrekt sammen, er det formålstjenligt at anbringe en mellemskive imellem, som er mindre end det indre tværsnit af smøremiddelbeholderens kappedel. Der kan også tænkes udførelsesformer, hvor enderne af de sammenstødende fjederenheder passer sammen på en måde, der gør mellemskiven over-25 flødig.

For at fremme en gunstig kraftoverførsel er det hensigtsmæssigt ved keglefjedre at understøtte dem parvis med deres ender med henholdsvis stort eller lille tværsnit på en fælles mellemskive. Mellemskiven kan også bestå 30 af to skiver, som hver f.eks. er anbragt ved en fjederende.

4 DK 177098 B1

For at sikre, at den virksomme kraft udvikler sig på forudbestemt vis over den af stemplet udnyttede slaglængde, er det formålstjenligt at kombinere med hinanden identisk udformede keglefjedre i fjederanordningen.

Ønskes derimod et specielt forløb ved udviklingen af Ijederkraften over 5 slaglængden, kan keglefjederne også udformes med uens fjederlængder og/eller uens fjederhårdheder og/eller uens Ijederkarakteristika.

Man kunne også forestille sig at anbringe forskellige fjedertyper i de indbyggede fjederenheder.

10

For at undgå ulempen af et stort antal af forskellige dele for forskellige størrelser af smøremiddelbeholdere (forskellige fastgørelsesflanger til beholderen, stempler, metaldele, beholderlåg mv.), tilvejebringes smøremiddelbeholderen i henhold til et yderligere, vigtigt aspekt af opfindelsen modulær 15 i forskellige størrelser, med en i hvert tilfælde forskellig længde kappedel fra et konstruktionssæt af kappedele med samme indre tværsnit. På denne måde er det muligt at bruge de samme fastgørelsesflanger, stempler, mellemskiver, låg mv. for forskellige beholderstørrelser. Dette valg af den i det pågældende tilfælde formålstjenlige kappedel kombineres særdeles fordel-20 agtigt med den foranstaltning at opdele fjederanordningen i enkelte, i serie ordnede fjederenheder ud fra en bestemt størrelse af smøremiddelbeholderen hhv. længde af kappedelen.

Afhængigt af brugsformålet kan det indre tværsnit af kappedelen være 25 rundt eller firkantet. Stemplets omkreds er tilpasset det indre tværsnit i hvert tilfælde, medens mellemskiverne ikke nødvendigvis behøver at være tilpasset det indre tværsnit.

Ved smøresystemet er det formålstjenligt at udvælge en kappedel fra et 30 konstruktionssæt med forskellig lange kappedele med samme indre tværsnit, og dette i henhold til det volumen af smøremiddeldepotet, som er for- 5 DK 177098 B1 nødent for et forudbestemt vedligeholdelsesinterval af den smøremiddelbrugende enhed, og endvidere at opdele fjederanordningen i enkelte fjederenheder ud fra en bestemt smøremiddelbeholderstørrelse, samt at lade disse fjederenheder virke i serie.

5

Ved hjælp af tegningen vil eksempler på udførelsesformer for opfindelsen blive nærmere beskrevet, hvor fig. 1 viser et smøresystem med en smøremiddelbeholder af en mel-10 lemstørrelse, fig. 2 viser et smøresystem med en smøremiddelbeholder af en mellemstørrelse, i en anden udførelsesform, 15 fig. 3 viser et smøresystem med en smøremiddelbeholder af en stor størrelse, og fig. 4 viser et smøresystem med en smøremiddelbeholder af en lille størrelse.

20

Et smøresystem S, eksempelvis et centralsmøresystem, som kan indbygges i navområdet på et vindenergianlæg, og som bliver drevet med et smøremiddel som olie eller fedt, omfatter en af motor M drevet smøremiddelpumpe P og en med denne funktionelt forbundet smøremiddelbeholder 25 B. Eksempelvis er smøremiddelbeholder B via en beholderfastgørelsesflange 10 forbundet med smøremiddelpumpen eller med en beholder, som indeholder smøremiddelpumpen eller motoren. Smøremiddelbeholderen B har en eksempelvis rund eller firkantet kappedel 1 b i en længde L2, som definerer et over længden konstant indre tværsnit. Den øverste ende af 30 kappedelen 1 b er lukket via låget 2. Inden i kappedelen 1 b føres et stempel T tætnet forskydeligt (pakninger 6), som afgrænser et smøremiddeldepot F

6 DK 177098 B1 og som er belastet via en fjederanordning A i retning mod smøremiddelpumpen P. Fjederanordningen A understøttes eksempelvis på låget 2.

Kappedelen 1b kan være et i handelen almindeligt plast- eller metalrør hhv.

-profil. For at tilvejebringe forskellige størrelser af smøremiddelbeholdere, 5 udvælges kappedele af forskellige længder fra et konstruktionssæt, mens beholderfastgørelsesflangen 10, stemplet T og låget 2 kan være af samme udformning i hvert tilfælde. Den valgte størrelse af smøremiddelbeholderen retter sig efter maskinens eller indretningens behov for smørelse og i givet i fald også efter de vedligeholdelsesintervaller, som er forudbestemte. I al-10 mindelighed begynder størrelserne af smøremiddelbeholderne ved smøresystemer af en sådan art ved et indhold på 1 til 2 kg, imens grænsen er åben opefter.

I smøremiddelbeholderen tilvejebringes en indretning til overvågning af 15 fyldningsgraden, som udgøres af et kontaktrør 4, som forløber gennem stemplet, med en forneden beliggende kontakt og en uden for smøremiddelbeholderen B på denne anbragt stikforbindelse 5. Ved forskellige beholderstørrelser er forskellige længder af kontaktrøret 4 påkrævet, medens stikforbindelsen 5 altid kan være den samme. Ved hjælp af disse for-20 anstaltninger, nemlig anvendelsen af kappedele i forskellige længder men med samme indre tværsnit, og kun anvendelse af forskellige lange kontaktrør, reduceres antallet af nødvendige komponenter ved fremstillingen af forskelligt store smøremiddelbeholdere B.

25 Fjederanordningen A omfatter ved den på fig. 1 viste udførelsesform mindst to tjederenheder E1 og E2, som er anbragt i serie, og som er separeret via mindst en mellemskive 3. Mellemskiven 3 har f.eks. en mindre omkreds end det indre tværsnit af kappedelen 1b. På fig. 1 er Ijederenhederne E1, E2 keglefjedre 7. Herved understøttes keglefjedrene 7 med deres omkreds-30 mæssig mindste ender 8 på mellemskiven 3, medens den omkredsmæssig DK 177098 B1 7 største ende 9 af den øverste kegleljeder 7 understøttes på låget 2, og den omkredsmæssig største ende 9 af den nederste keglefjeder på stemplet T.

De to keglefjedre 7 kan være identiske, dvs. de kan have samme fjeder-5 længde, samme fjederhårdhed og samme fjederkarakterisitik. Det kan dog også tænkes, at den ene keglefjeder udformes forskelligt i forhold til den anden kegleljeder 7 for at opnå en anden kraftkarakteristik.

Keglefledre, som de viste keglefjedre 7, har fordelen af en meget kort kon-10 struktionslængde i sammenpresset tilstand og dermed fordelen af en lang udnytbar fledervej. Endvidere er de i besiddelse af gunstige fjeder-karakteristika til dette formål. Det er af fordel at have en fjederkarakteristik, hvor forskellen mellem den fjederkraft, der virker på stemplet T ved sam- ' menpresset fjeder og flederen i ikke-spændt tilstand, er så lille som muligt, 15 og hvor ændringen mellem disse kraftværdier forløber så linear som muligt.

Alternativt kunne hver flederenhed E1, E2 dannes af en skruefleder eller også af en tallerkenfjederpakke eller en ringflederpakke. Endvidere kunne man forestille sig at bruge fjederenheder af plastmateriale. En fleder af en 20 art kunne også virke sammen med en fjeder af en anden art i samme smøremiddelbeholder. En mellemskive 3 er ikke ubetinget påkrævet, men kan være formålstjenlig med hensyn til den fejlfrie kraftoverførsel mellem fjederenhederne.

25 På fig. 1 har kappedelen 1b en længde L2, som resulterer i et bestemt volumen af smøremiddeldepotet F, og som er så lang, at en enkelt flederenhed eller en enkelt kegleljeder ville være problematisk, da den af den enkelte keglefleder udøvede kraft på stemplet T ville være for stor i sammenpresset tilstand af kegleflederen (ved fyldt smøremiddelbeholder), me-30 dens den ville være for lille i ikke eller næsten ikke-spændt tilstand (tom smøremiddelbeholder) for en sikker funktion med hensyn til tilførsel af smø- 8 DK 177098 B1 remidtet til smørepumpen P. Derfor er ved en bestemt længde som længden L2 og afhængigt af det indre tværsnit en opdeling af fjederanordningen A i mindst to efter hinanden anordnede fjederenheder E1, E2 formålstjen- | ligt, fordi der herved opstår en lang udnytbar fjedervej, uden at begyndel- i 5 seskraften ville være for høj eller slutkraften for lav. Med andre ord kan den lange fjedervej opnås, uden at der skulle tages en for høj begyndelseskraft og/eller en en for stor forskel mellem begyndelseskraften og slutkraften med i købet.

10 Efter behov kan i en fjederenhed E1, E2 også kombineres to eller flere enkeltfjedre. På denne måde kan alle ønskede kraftrelationer og karakteristika realiseres i henhold til funktionen. Ved udførelsesformen på fig. 2 er eksempelvis begge fjederenheder E1, E2 af fjederanordningen A i smøremiddelbeholder B, hvis kappedel 1b, f.eks.har den næsten samme længde 15 L2 som kappedelen vist på fig. 1, udformet af henholdsvis to keglefjedre 7, 7’, som er sat ind i hinanden. Den øvrige konstruktion af smøresystemet vist på fig. 2 svarer i det væsentlige til den vist på fig. 1.

Fig. 3 viser en udførelsesform for et smøresystem S med en endnu større 20 smøremiddelbeholder B. I denne udførelsesform har kappedelen 1c en længde L3, som er større end længde L2 på fig. 1 og 2. For alligevel at kunne opnå fordelen af en stor udnytbar fjedervej, f.eks. ved kun moderat begyndelseskraft og ingen drastisk forskel mellem begyndelses- og slut-kraft, er fjederanordningen A på fig. 3 delt op i tre efter hinanden anordnede 25 Ijederenheder E1, E2, E3. Fjederenhederne er herved keglefjedre 7, selvom som nævnt også andre fjederarter ville være anvendelige. Kontaktrøret 4 til overvågning af fyldningsgraden skal i hvert tilfælde udformes i en tilsvarende længde. De andre komponenter, såsom låget 2 og fastgørelsesflangen 10 ligesom stemplet T og de to her tilvejebragte mellemskiver 3, 30 kan overtages uændret.

DK 177098 B1 ! g

Fig. 4 viser en udførelsesform af et smøresystem S med en så lille beholderstørrelse, at fjederanordningen A kan udgøres af en enkelt fjederenhed E1, eksempelvis en keglefjeder 7. Kegletjederen 7 (eller en anden fjeder) er af en sådan udførelse, at begyndelseskraften ikke er for høj, og slutkraften 5 er tilstrækkelig. Kappedelen 1a har en længde L1, som er kortere end længden L 2 på fig, 1 og 2, og også kortere end længden L 3 på fig. 3. Det indre tværsnit af kappedelen 1a er derimod den samme, således at de samme komponenter (undtagen kontaktrøret 4) er anvendelige, ligesom i de andre udførelsesformer, til at udforme smøremiddelbeholder B og til at 10 indbygge den i smøresystemet.

Hovedformålet med opfindelsen er til opnåelse af en lang fjedervej, hvor stemplet bliver belastet med kraft, at opdele fjederanordningen i enheder og at koble disse enheder efter hinanden, hvor kun en fjederenhed ville resul-15 tere i en ugunstig høj begyndelseskraft, og i givet fald at udvælge og udforme fjederenhederne på en sådan måde, at disse er indbyrdes ens, og endog en enkelt sådan fjederenhed er anvendelig for en lille beholderstørrelse i enkeltanordning. Dette princip kombineres hensigtsmæssigt med kappedele i forskellige længder med samme indre tværsnit for at reducere 20 antallet af forskellige dele ved fremstilling af smøremiddelbeholdere i forskellige størrelser, således at til sidst eksempelvis en enkelt type fjederenhed, beholderfastgørelsesflange, stempel, mellemskive, låg og sensor til overvågning af fyldningsgraden kan anvendes, medens kappedelene og kontaktrørene har forskellig længde, hvilke med fordel kan afskæres af en-25 deløse længder.

Smøremiddelsystemer, som er udstyret med smøremiddelbeholdere af denne art, er ikke kun hensigtsmæssige ved vindenergianlæg, hvor smøremidlet og stemplet eventuelt endda påvirkes af centrifugalkræfter, som 30 modvirker tilførslen af smøremidlet til smøremiddelpumpen, men også ved 10 DK 177098 B1 andre anvendelsestilfælde, hvor en sikker tilførsel af smøremidlet til smøremiddelpumpen er vigtig. 1

Claims (10)

11 DK 177098 B1

1. Smøremiddelbeholder (B), især til en smørepumpe (P), med en kappedel (1a, 1b, 1c), som definerer et over længden (L1 til L3) konstant indre tvær- 5 snit, et inden i kappedelen tætnet, forskydeligt stempel (T) til variabel af-i grænsning af et smøremiddeldepot (F), og med en i smøremiddel beholderen (B) understøttet fjederanordning (A), der belaster stemplet (T) i kappedelens længderetning i den modsatte side af smøremiddeldepotet, at fjederanordningen (A) i længderetningen omfatter mindst to fjederenheder 10 (E1, E2, E3), som virkningsmæssigt er anbragt i serie kendetegnet v e d, at kappedelen (1a, 1b, 1c) er udvalgt fra et konstruktionssæt med kappedele (1a, 1b, 1c) af forskellig længde og med samme indre tværsnit i henhold til det fornødne volumen af smøremiddeldepotet, og at der for en vis længde (L2, L3) af kappedelen er tilvejebragt mindst to fjederenheder 15 (E1, E2, E3) i serie.

2. Smøremiddelbeholder ifølge krav 1,kendetegnet ved, at en fjederenhed (E1, E2, E3) omfatter en kegletjeder (7, 7’) enten i enkelt eller flerdobbelt udførelse. 20

3. Smøremiddelbeholder ifølge krav 1,kendetegnet ved, at en fjederenhed (E1, E2, E3) omfatter en skruetjeder enten i enkelt eller flerdobbelt udførelse.

4. Smøremiddelbeholder ifølge krav 1,kendetegnet ved, at en Ijederenhed (E1, E2, E3) omfatter en tallerkenfjederpakke. 5. 4. Smøremiddelbeholder ifølge krav 1, k e n d e t e g n e t v e d, at fjederenhederne (E1, E2, E3) separeres afen mellemskive (3), som er mindre 30 end det indre tværsnit af kappedelen (1a, 1b, 1c). 12 DK 177098 B1

6. Smøremiddelbeholder ifølge krav 2, kendetegnet ved, at henholdsvis to keglefjedre (7, 7’) i serieordningen understøttes med deres omkredsmæssig største eller mindste ender ved en fælles mellemskive (3).

7. Smøremiddelbeholder ifølge krav 2, kendetegnet ved, at kegle fjedrene (7, T) i serieordningen er udformet med samme fjederlængde, samme fjederhårdhed og samme fjederkarakteristik i forhold til hinanden.

8. Smøremiddelbeholder ifølge krav 2, kendetegnet ved, at kegle- i 10 fjedrene i serieordningen er udformet med uens fjederlængde og/eller uens fjederhårdhed og/eller uens fjederkarakteristik i forhold til hinanden.

9. Smøremiddelbeholder ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det 15 indre tværsnit er rundt eller firkantet.

10. Smøresystem (S), til en i forhold til gravitationsretningen variabel ar-bejdsposition, med en smørepumpe (P) og en funktionelt med smørepumpen forbundet smøremiddelbeholder (B), som har en kappedel (1a, 1b, 20 1c) med et over længden konstant indre tværsnit og et inden i denne for skydeligt stempel (T), der inden i smøremiddelbeholderen i kappedelen (1a, 1b, 1c) er belastet via en fjederanordning (A), og at fjederanordningen (A) i længderetningen har mindst to fjederenheder (E1, E2, E3), som virkningsmæssigt er anbragt i serie, kendetegnet ved, at kappedelen (1a, 25 1b, 1c) er udvalgt fra et konstruktionssæt af kappedele (1a, 1b, 1c) med forskellig længde og med samme indre tværsnit i henhold til det volumen af smøremiddeldepotet, som er fornødent for et forudbestemt vedligeholdelsesinterval af en smøremiddelbrugende enhed, og at der for en vis længde (L2, L3) af kappedelen er tilvejebragt mindst to i serie ordnede fjederenhe-30 der (E1, E2, E3).