SE445780B - Anordning for dosering av flytande medier, i synnerhet smorjmedel - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 8406002-9 2 Vid ett givet tryckfall erhålles i dylika element en doser- mängd som utgör en funktion av hålarean, smörjmedlets visko- sitet och trycktiden. Denna typ av doseringselement anses emellertid allmänt vara alltför onoggrann.

För att få en god dosernoggrannhet krävs att doserings- elementet mäter ut en given mediumvolym oberoende av varia- tioner i utmatningstryck, utmatningsflöde, mottryck från dosermottagaren, viskositet hos dosermediet och toleransen hos doseraren.

Doseringsanordningar av ovannämnda typ är förut kända genom de amerikanska patentskrifterna 1897609 och 2000925. Dessa konstruktioner fungerar dock ej tillfreds- ställande. Vid båda utförandena har doseringselementet ej någon stabil tätningsfunktion i doseringskolvens "slussnings- käqla". via konstruktionen enligt Us 1897609 flyter ifråga- varande kolvelement fritt i tillhörande kammare utan någon hydrostatiskt definierad position i förhållande till ifråga- varande kägla. Detta innebär att kolven kommer att oscillera i varje mellanläge i förhållande till käglan. I ändlägena inträffar andra villkor där mekaniska stopp och hydrodyna- miska krafter påverkar funktionen. Det väsentliga ur funk- tionssynpunkt är emellertid att doseringskolven icke är "tät" under sin väg mellan ändlägena och detta innebär vid utmatning att odefinierat större mängder smörjmedel matas ut än som avsetts.

Vid konstruktionen enligt US 2000925 har försök gjorts att råda bot pà ovanstående olägenhet genom att införa en fjäder vilken är tänkt att tvàngsstänga käglan mot kolven.

Emellertid är även denna lösn ng omöjlig att utföra stabil.

För att de båda funktionsvillkoren vid utmatning och återgång skall uppfyllas måste nämligen vissa villkor tillgodoses.

Kraven är sålunda att käglan skall vara stängd vid utmatning och öppen vid återgång. Om fjäderkraften väljes så att 10 15 20 25 30 3 8406002-9 den motsvarar tryckdifferensen över kolven mellan inlopps- sida och utloppssida kommer även denna kägla att oscillera, i andra fall får käglan ett distinkt läge öppen eller stängd.

Kort redogörelse för uppfinningstanken Föreliggande uppfinning tar sikte på att eliminera naekdelarna hos tidigare kända doseringsanordningar av hit- hörande slag och skapa en doseringsanordning som är enkel och billig att tillverka och som ger stor noggrannhet och tillförlitlighet samtidigt som den har små dimensioner. Dessa och andra syften ernàs enligt det för uppfinningen närmast kännetecknande därigenom att tätningsringen är åtminstone lätt anpressad eller fastklämd mot en konytan motstáende cylindrisk yta för att i opåverkat skick genom friktion kvar- hållas i ett givet läge relativt sistnämnda yta.

Från de kända konstruktionerna skiljer sig uppfinningen därigenom att den typ av kraft som ger stabil tätning åt motsvarande element har utförts så att den ändrar riktning när rörelsen ändrar riktning. Genom att tätningsringen ut- förs sà att densamma spänns an mot cylinderns insida på ett avpassat sätt erhålls en kraft som vid rörelse mäste över- vinnas med en kraft från plunschkroppen. Beroende på rörelsens riktning bringas tätningsringen att stänga eller öppna mot konytan.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är fig 1 en schematiserad perspektiv- vy illustrerande ett i och för sig känt smörjsystem till vilket LT! 10 15 20 25 30 35 8406002-9 uppfinningen hänför sig, fig 2 en förstorad lángdsektion genom en doseringsmodul i vilken den uppfinningsenliga anordningen in- går, fig 3-6 genomskärningar genom en uppfinningsenlig anordning, varvid figurerna med beteckningen "A" visar en detalj i förstoring, och varvid de olika figurerna illustrerar anordningen i fyra o- lika funktionstiiiståna, fig 7 och 8 en perspektivvy resp en sek- tion av ett alternativt, föredraget utförande av den uppfinnings- enliga anordningen samt fig 9 och 10 partíella sektioner genom två ytterligare alternativa utföranden.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföranden av uppfinningen I det i fig 1 schematiskt illustrerade smörjsystemet in- går på i och för sig känt sätt ett smörjmedelsförrâd 1, en ut- matningspump 2, en tryckluftskälla 3 samt en elektroniskt arbet- ande styrenhet 4 för reglering av pumpen 2. En från pumpen 2 ut- gående stamledning 5, i vilken ingår en till styrenheten 4 kopp- lad tryckvakt 6, grenar sig i ett antal grenledningar 7 utmed vilka kan vara anordnade en eller flera doseringsmoduler 8 från vilka i sin tur utgår en eller flera smörjledningar eller -rör 9 till ifrågavarande smörjställen.

Nu hänvisas till fig 2 som i förstorad genomskärning å- skådliggör en doseringsmodul 8 till vilken, förutom grenled- ningen 7, är anslutna två smörjrör 9,9'. Till vart och ett av dessa rör är i sin tur förmedelst skruvnipplar 10 ansluten en patronartad doseringsanordning 11 resp 11' enligt uppfinningen.

Särdragen hos varje dylik anordning eller patron beskrivs nedan med hänvisning till fig 3-6.

Såsom framgår av fig 3-6 består patronen 11 av ett vä- sentligen cylindriskt hus 12 i vars inre är urtagen en tvär- snittsvis cirkulär kammare 13. Denna kammare sträcker sig mellan ett med ledningen 7 kommunicerande inlopp 14 och ett såsom ett hål eller säte 15 utformat utlopp. I kammaren är anordnad en fram och åter rörlig, plunschartad kropp 16 vilken uppvisar dels en kolvdel 17, dels en skaftformig del 18. Den främre än- den 19 hos denna skaftdel är konisk och har en diameter som gör LH 10 15 20 25 30 35 8406002-9 att densamma kan tränga in i sätet 15 och tillsluta detta.

Skaftdelen 18 utgör styrning för en skruvtryckfjäder 20 vilken sträcker sig mellan en ansats 21 och framsidan av kolven 17.

I enlighet med uppfinningens princip är i kolvens 17 periferi urtaget ett spår 22 (se fig 3 A) vilket avgränsas av å ena sidan främre och bakre sidoväggar 23 resp 24 och å andra sidan en konisk yta 25 som bildar spårets botten. Denna koniska yta konvergerar i riktning framåt eller mot utloppet 15. I spå- ret 22 är anordnad en runtomgående ring 26 vars insida såväl som utsida uppvisar tvärsnittsvis delcirkulär form. På framsidan 27 resp baksidan 28 är emellertid ringen utförd med oregelbunden eller kullrig form. I praktiken består denna ring av metall, var- vid nämnda oregelbundenheter kan vara åstadkomna genom inpress- ning av spår på respektive sida av densamma. Med fördel är ring- en öppen (dvs med två motsatta ändar anliggande mot varandra), varvid den initiella diametern hos densamma är åtminstone något större än innerdiametern hos huset 12 sä att densamma vid appli- cering i kammaren kommer att anligga med en viss anpressnings- eller fjäderkraft mot insidan av huset 12.

Förutom plunschkroppen 16 inbegriper patronen 11 även en backventil i form av en fjäderbelastad kula 29 som normalt till- sluter hålet 15 Pâ utsidan av patronen förefinns vidare en O-ring 37 som tätar mellan patronen och skruvnippeln 10.

Det skall noteras att figurerna 3-6 är schematiska sä tillvida att de icke visar hur patronens hölje är sammansatt respektive hur plunschkroppen och backventilen monteras inuti höljet.

Den uppfinningsenliga doseringsanordningens funktion I sitt i fig 3 visade utgângstillstànd är plunschkroppen 16 tillbakaförd till ett bakre ändläge förmedelst fjädern 20.

I detta tillstånd är utrymmet mellan kolven 17 och backventilen 29 fyllt med en förutbestämd mängd smörjmedel som skall utdose- 15 20 25 30 35 s4n6oo2-9 ras. Det skall observeras att kolvringen 26 härvid anligger mot kammarens 13 vägg med viss ehuru liten anpressningskraft.

När pumpen 2 matar ut_smörjmedel i ledningssystemet 5,7 uppstår en tryckökning i detta och denna tryckökning bringar plunschkroppen 16 att röra sig i riktning mot utloppet 15, mot verkan av fjädern 20. Kolvringen 26 strävar härvid att kvarbli i sitt givna läge relativt huset 12. Detta får emellertid till följd att ringen förs bakåt i spåret 22 så att densamma kommer att täta mellan den koniska bottenytan 25 och husets 12 insida såsom visas i fig 4A, Detta i sin tur medför att smörjmedlet icke kan passera mellan kolven och husets insida under plunsch- kroppens rörelse framåt. Under denna rörelse medbringas ringen 26 av den bakre vägg 24 som avgränsar spåret 22. Den utmatade volymen blir sålunda i huvudsak exakt lika med produkten av cy- linderdiametern och kolvens slaglängd. _ När plunschkroppen, sedan trycket i ledningen 7 åter re- ducerats, återgår från det i fig 5 visade läge i vilket konpar- tiet 19 tillsluter utloppet 15, till det i fig 3 visade utgångs- läget kommer ringen 26, såsom visas_i fig 6 och 6A att inta ett läge omedelbart intill den främre sidoväggen 23, varvid denna sistnämnda kommer att medbringa ringen till utgångsläget. Genom att ringen 26 har en diameter som är mindre än avståndet mellan husets 12 insida och den djupaste delen av spåret 22 och genom .att framsidan av ringen 26 är kullrig vid 27 kan smörjmedel passera förbi ringen och in i utrymmet mellan kolven och back- ventilen i och för laddning av detta utrymme med nytt smörjmedel.

Nu hänvisas till fig 7 och 8 som illustrerar ett vidare- utvecklat och i praktiken föredraget utförande av den uppfinn- ingsenliga doseraren. Det hus i vilket plunschen 16 är inrymd har i detta fall formen av en patron 12' sammansatt av två in- bördes förbundna cylindrar 30,31 av vilka den förstnämnda in- rymmer kolven 17 och har större ytterdiameter än den sistnämn- da cylindern. I den tunnare cylindern är urtaget ett cylindriskt hâlrum vars främre ände övergår i ett säte eller utlopp 15 vil- 6 10 15 20 25 30 35 8406002-9 ket är tillslutbart medelst skaftdelens 18 koniska ände 19 och vilket övergår i en eller flera radiellt riktade kanaler 32.

Dessa kanaler 32 mynnar i ett runtomgående, i cylinderns 31 man- telyta utformat spår 33 i vilket är anordnad en 0-ring 34 vil- ken bildar en backventil som är synnerligen enkel och pris- billig att förfärdiga. Såsom framgår av fig 8 är spåret 33 kil- formigt avsmalnande i riktning mot patronens centrum. Det skall även observeras att det parti 35 av cylinden131 som är beläget framför O-ringen 34 har mindre diameter än cylindern 31 i öv- rigt. Härigenom kan det utmatade mediet strömma förbi detta cy- linderparti 35 då patronen införs i en nippel eller fattning vars diameter överensstämmer med diametern hos cylinderns31 huvuddel. I partiet 35 är även urtagna två korsvis förlagda spår 36 vilka medger fri passage av medium till ett centralt placerat, utmatnings- eller smörjrör även om detta har klena dimensioner. Även i detta utförande är en tätande O-ring 37 applicerad å utsidan av cylindern eller patronen.

Med fördel är cylinderns 31 bakre ände utformad såsom en hylsdel 38 vilken kan föras in i den främre änden av cylin- dern 30 och förbindas med denna medelst ett enkelt pressnings- förfarande.

Det skall observeras att cylindern 30 har påtagligt större längd än den från densamma utstickande delen av cylindern 31. Detta i kombination med att cylindern 31 har mindre dia- meter än cylindern 30 säkerställer att felmontering av patronen i ifrågavarande fattning omöjliggörs.

Uppfinningens fördelar Väsentliga fördelar hos den uppfinningsenliga doseraren är att samma typ av doserare kan användas för medier med olika viskositet samtidigt som omladdningstiderna kan göras kortare och med mindre spridning i ifrågavarande smörjsystem. Vidare kan doseringsnoggrannheten göras extremt hög utan att kraven på 10 15 20 25 35 8406002-9 måttnoggrannhet hos de ingående detaljerna behöver ökas, var- jämte samma doseringsnoggrannhet i de olika doserarna i ett smörjsystem bibehålles även om viskositeten hos smörjmedlet ändras till följd av temperaturförändringar.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Det är givet att uppfinningen ej är begränsad blott till de beskrivna och på ritningarna visade utförandena. Sålunda är det uppenbart att den uppfinningsenliga doseringsanordningen kan användas för andra godtyckliga, flytande eller halvflytande medier än just smörjmedel. Ehuru det i praktiken föredrages att utföra kolvringen 26 med kullrig eller oregelbunden form pà så- väl framsidan som baksidan i syfte att undvika risken för fel- montering är det i och för sig tänkbart att utforma blott fram- sidanpå«detta sätt enär ju mediet kan fritt passera förbi bak- sidan i samband med att omladdning av patronen äger rum. Det är även möjligt att utforma kolvringen med helt igenom cirkulärt tvärsnitt, varvid en särskild, kullrig eller eljest mediumgenom- släppande bricka kan införas mellan kolvringen och den främre sidoväggen 23. För samma ändamål är det även tänkbart att ut- forma passagebildande spår i sidoväggen. Ävenledes må påpekas _ att den koniska yta 25 mot vilken kolvringen tätar ej nödvändigt- vis måste ha karaktären av en botten till ett spår i kolven.

Sålunda kan sidoväggen 23 ersättas av ett antal períferiskt åt- skilda medbringarelement, t ex tappar eller andra utsprång.

I fig 9 visas ett utförande vid vilket konytan 25' samverkar med en mot cylinderns 30' insida anklämd tätningsring 26' upp- visande en tätníngsyta 40 med en mot ytan 25' svarande konisk form. Såsom medbringare tjänar i detta fall en låsring 41 vilken förutom en runtomgående ringdel inbegriper ett antal inàtvända gripflikar 42 vilka griper in i ett smalt spår i plunschkroppens 16' utsida. Mellan dessa gripflikar 42 bildas passager genom vil- ka ifrågavarande medium kan passera då tätningsringen vid plunsch- kroppens återföring till utgångsläget släpper från sitt tätan- de ingrepp med konytan 25'. 10 15 8406002-9 I íig 10 slutligen illustreras schematiskt möjligheten att anordna en tätningsring 26" i ett spår 43 som urtagits å insidan av cylindern 30". Bottnen 44 till spåret 43 bildar i detta fall en konisk yta som konvergerar i riktning mot cylin- derns utlopp. Plunschkroppens 16" kolv 17' har i detta fall en längd som är åtminstone något större än plunschkroppens slaglängd. Vidare är i detta fall tätningsringen 26" anpressad eller fastklämd mot utsidan av den släta kolven 17' så att den- samma i opåverkat skick städse strävar att kvarstanna i ett givet läge relativt kolven. Vid kolvens rörelser i riktning mot utloppet medbringas sålunda tätningsringen så att densamma kom- mer att täta mellan kolvens utsida och det parti av konytan 44 som har den minsta diametern. Vid förflyttning av kolven i mot- satt riktning medbringas tätningsringen till det vidare partiet av spåret 43, varigenom ifrågavarande medium kan fritt passera ringen i och för omladdning av patronen.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 8406002-9 M PATENTKRAV l. Anordning för dosering av flytande medier, i synnerhet smörjmedel, innefattande en mellan ett inlopp(l4) och ett utlopp(l5) i en tvärsnittsvis cirkulär kammare(13) verkande, plunschartad kropp(l6) som uppvisar dels en lämp- ligen konisk tillslutardel(l9) med uppgift att tillsluta utloppet(l5) då p1unschkroppen(l6) förs till ett främre ändläge, dels en kolv eller kolvartad del(l7,l7') med en diameter som är åtminstone något mindre än kammarens(l3) diameter så att mellan kolvens utsida och insidan av ett kammaren avgränsande hus(l2,30,30',30") bildas en spalt genom vilken ifrågavarande medium kan passera i och för laddning av utrymmet mellan kolven och utloppet(l5) då plunschkroppen(l6), lämpligen medelst en fjäder(20), àterförs mot ett bakre ändläge eller utgångsläge, varvid en i området av kolvens(l7) periferi placerad tätningsring(26) är anordnad att samverka med en koniskt avsmalnande yta(25,25',44) på så sätt att densamma vid plunschkroppens(l6) förflyttning i riktning mot utloppet(l5) närmas konytan(25) för att täta eller tillsluta sagda spalt och därigenom omöjliggöra tillbakaströmning av mediet förbi kolven, och å andra sidan vid plunschkroppens förflyttning i riktning mot inloppet(l4) fjärmas från konytan(25) och tillåta fri passage av medium förbi kolven, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att tätnings- ringen(26,26',26") är åtminstone lätt anpressad eller fast- klämd mot en konytan(25,25',44) motstående cylindrisk yta(l3,l7') för att i opåverkat skick genom friktion kvarhållas i ett givet läge relativt sistnämnda yta.

2. Doseringsanordning enligt krav 1, k ä n n e- t e c k n a d d ä r a v, att åtminstone framför konytan (25,25') är anordnad en medbringare(23,4l) med uppgift att mot sagda friktionsverkan tvângsvis medbringa ringen(26, 26') i riktning mot inloppet(l4) vid plunschkroppens(l6) återföring till utgångsläget.

3. Doseringsanordning enligt krav 2, k ä n n ei t e c k n a d d ä r a v, att även bakom konytan(25) före- 10 15 20 25 30 35 8406062-9 H finns en medbringare(24) med uppgift att medbringa ringen då denna i sitt bakre ändläge tätar mellan kolven och husets insida, allt i syfte att undvika fastkilning av ringen mellan konytan(25) och husets(l2) insida.

4. Doseringsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den koniska ytan(25) har formen av en botten till ett i kolvens(17) periferi urtaget spår(22) uppvisande såväl främre som bakre sidoväggar(23,24) vilka tjänar såsom medbringare för ringen(26).

5. Doseringsanordning enligt krav 4, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att ringen(26) åtminstone på sin mot spårets(22) främre sidovägg(23) vända sida uppvisar oregelbunden, lämpligen kullrig form i syfte att medge passage av medium mellan ringen(26) och sagda sidovägg(23) då den förstnämnda anligger mot den sistnämnda.

6. Doseringsanordning enligt krav 5, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att motsatta sidor av ringen(26) uppvisar oregelbunden form i syfte att undvika felmontering av ringen.

7. Doseringsanordning enligt krav 4, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a V, att ringen är slät och samverkar med mediumsläppande passager i sagda främre sidovägg.