DE10119688B4 - Schmierstoffspender - Google Patents

Abstract

Schmierstoffspender, der einen Schmierstoffvorratsbehälter (1) mit einem auf einer Gewindespindel (2) angeordneten Kolben (3) und ein an den Schmierstoffvorratsbehälter (1) angeschlossenes Antriebsgehäuse (4) mit einem elektromechanischen Antrieb (5) aufweist, wobei die Gewindespindel (2) mit einer von einem Elektromotor (6) angetriebenen Antriebswelle (7) lösbar verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebswelle (7) einen Schmierstoffdurchlasskanal (8) enthält, der in den Schmierstoffvorratsraum des Schmierstoffvorratsbehälters (1) mündet,
dass in den Schmierstoffdurchlasskanal (8) ein Stößel (9) eingesetzt ist, der eine Axialbohrung (10) mit einem einlassseitigen Rückschlagventil (11) sowie einen im Antriebsgehäuse (4) drehfesten sowie an einer Druckfeder (12) axial beweglich abgestützten Stößelkopf (13) aufweist, und
dass der Stößelkopf (13) unter der Wirkung der Druckfeder (12) an einer Steuerfläche (14) der Antriebswelle (7) anliegt,
wobei die Steuerfläche (14) und die zugeordnete Kontaktfläche (15) des Stößelkopfes (13) als Kulissenflächen ausgebildet sind, die bei einer Drehbewegung der Steuerfläche (14) Stößelhübe bewirken, welche Schmierstoff...

Description

• Die Erfindung betrifft einen Schmierstoffspender, der einen Schmierstoffvorratsbehälter mit einem auf einer Gewindespindel angeordneten Kolben und ein an den Schmierstoffvorratsbehälter angeschlossenes Antriebsgehäuse mit einem elektromechanischen Antrieb aufweist, wobei die Gewindespindel mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Antriebswelle lösbar verbunden ist.
• Bei einer aus EP 0 845 631 A1 bekannten Ausführung weist der elektromechanische Antrieb eine Gewindespindel auf, die von einem Getriebemotor angetrieben ist. Der Schmierstoffvorratsbehälter ist mit einer Austrittsöffnung für Schmierstoff versehen, der mit einer Kolbenbewegung ausgepresst wird. Der im Schmierstoffvorratsbehälter erreichbare Druckaufbau ist begrenzt. Wenn sich an der Austrittsöffnung oder in einer anschließenden Leitung ein großer Fließwiderstand aufbaut, spricht eine Überlastschutzeinrichtung an, die den elektromechanischen Antrieb abschaltet, und ist die Versorgung der Schmierstellen mit Schmiermittel nicht gewährleistet. Bei der bekannten Ausführung ist ferner der Wechsel des Schmierstoffvorratsbehälters aufwendig. Nachgeordnete Leitungssysteme müssen von dem Schmierstoffvorratsbehälter gelöst werden. Sofern der elektromechanische Antrieb extern mit Strom versorgt wird und/oder der Schmierstoffspender an eine Zentralsteuerung angeschlossen ist, müssen elektrische Steckverbindungen von dem Gehäuse abgezogen werden, bevor das den elektromechanischen Antrieb enthaltende Gehäuse von dem Schmierstoffvorratsbehälter abgeschraubt werden kann.
• Aus der Praxis sind ferner Schmierstoffspender bekannt, die aus einer in einem Gehäuse angeordneten Kolbenpumpe und einem lösbar mit dem Gehäuse verbundenen Schmierstoffvorratsbehälter bestehen. An der Saugseite der Kolbenpumpe schließt ein gehäusefester Kanal an, der in dem Schmierstoffvorratsbehälter einmündet. Das Gehäuse, in den die Kolbenpumpe, eine Steuereinrichtung und ggf. Batterien zur Stromversorgung der Kolbenpumpe angeordnet sind, weist einen Auslasskanal auf, der mit der Druckseite der Kolbenpumpe verbunden ist. Der Schmierstoffvorratsbehälter enthält einen federbelasteten Kolben oder Faltenbalg, der den Schmierstoffvorrat unter Druck setzt und das zumeist sehr viskose Schmiermittel, z. B. Fett, der Kolbenpumpe saugseitig zuführt. Durch die ständige Druckbeaufschlagung des Schmiermittelvorrats besteht die Gefahr, dass der Schmierstoff ausblutet, d. h., dass unter der Druckbeaufschlagung durch den Kolben ständig geringe Ölmengen aus dem Fett ausgepresst werden. Die Kolbenpumpe stellt ferner ein verhältnismäßig aufwendiges und teures Aggregat dar.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromechanisch betriebenen Schmierstoffspender anzugeben, der einfach aufgebaut ist und einen exakt dosierten Schmierstoffaustrag mit hohem Auspressdruck ermöglicht. Der Schmierstoffvorrat soll nicht von einem druckfederbelasteten Kolben beaufschlagt sein, um die Gefahr eines Ausblutens zu vermeiden.
• Ausgehend von einem Schmierstoffspender mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
  dass die Antriebswelle einen Schmierstoffdurchlasskanal enthält, der in den Schmierstoffvorratsraum des Schmierstoffvorratsbehälters mündet,
  dass in den Schmierstoffdurchlasskanal ein Stößel eingesetzt ist, der eine Axialbohrung mit einem einlassseitigen Rückschlagventil sowie einen im Gehäuse drehfesten sowie an einer Druckfeder axial beweglich abgestützten Stößelkopf aufweist, und
  dass der Stößelkopf unter der Wirkung der Druckfeder an einer Steuerfläche der Antriebswelle anliegt,
  wobei die Steuerfläche und die zugeordnete Kontaktfläche des Stößelkopfes als Kulissenflächen ausgebildet sind, die bei einer Drehbewegung der Steuerfläche Stößelhübe bewirken, welche Schmierstoff durch die Bohrung des Stößels zu einem Schmierstoffauslass am Stößelende fördern. Eine bevorzugte konstruktive Ausgestaltung sieht vor, dass an die Antriebswelle endseitig ein im Gehäuse axial abgestütztes Zahnrad angeschlossen oder angeformt ist, das mit einem Ritzel des Elektromotors im Eingriff steht und die Steuerfläche für die Stößelbewegungen aufweist.
• Nach einer Drehung der Antriebswelle und der an die Antriebswelle angeschlossenen Gewindespindel führt der im Schmierstoffvorratsbehälter angeordnete Kolben nach Maßgabe der Gewindesteigung der Gewindespindel eine Stellbewegung aus, wobei Schmierstoff aus dem Schmierstoffvorratsbehälter verdrängt und dem Schmierstoffdurchlasskanal der Antriebswelle zugeführt wird. Gleichzeitig führt der Stößel bei einer Drehung der Antriebswelle Hubbewegungen aus, die durch die Kulissenflächen gesteuert sind. Bei einwärts gerichteter Stößelbewegung öffnet sich das Rückschlagventil und gelangt Schmierstoff in die Axialbohrung des Stößels. Bei einer anschließenden auswärts gerichteten Stößelbewegung schließt das Rückschlagventil und wird eine durch den Stößelhub definierte Schmiermittelmenge aus der Axialbohrung des Stößels ausgestoßen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Stellbewegungen des Kolbens im Vorratsbehälter und die Stößelbewegungen kinematisch gekoppelt. Die Kulissenflächen, welche die Stößelbewegungen bestimmen, und die Gewindesteigung der Gewindespindel, welche die Stellbewegungen des im Vorratsbehälters angeordneten Kolben festlegt, sind in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt. Die Kulissenflächen der Steuerfläche und der zugeordneten Kontaktfläche des Stößelkopfes sind komplementär ausgebildet und weisen keilförmige Gleitflächen und daran anschließende Absätze auf.
• Das schmierstoffeinlassseitige Ende der Antriebswelle ist zweckmäßig in einem zylindrischen Fortsatz des Schmierstoffvorratsbehälters geführt und mit einer Elastomerdichtung gegen den Fortsatz abgedichtet. Die Antriebswelle kann durch eine Steckkupplung mit der Gewindespindel verbunden sein. Vorzugsweise ist die Steckkupplung in der Anschlussebene zwischen dem Antriebsgehäuse und dem Schmierstoffvorratsbehälter angeordnet. Bei dieser Ausführung weist die Gewindespindel an ihrem anschlusseitigen Ende eine Sackbohrung auf, sowie mindestens eine in die Sackbohrung mündende radiale Schmierstoffeintrittsöffnung.
• In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, dass der Motor, die Antriebswelle, der Stößel und die Druckfedern zu einem Antriebsaggregat vereinigt sind, welches eine Trägerkonstruktion aus zwei durch Bolzen miteinander verbundene Montageplatten aufweist. An einer Montageplatte ist der Elektromotor angeflanscht und ist die Antriebswelle gelagert. Die andere Montageplatte weist einen mit dem Stößel zusammenwirkenden Schmierstoffauslasskanal sowie eine Abstützfläche für die Druckfläche auf. Der Stößelkopf ist auf den Bolzen axial beweglich geführt. Im Schmierstoffauslasskanal kann ein zweites Rückschlagventil angeordnet sein, welches ein unkontrolliertes Auslaufen von Schmierstoff verhindert und erst öffnet, wenn sich durch eine Ausschubbewegung des Stößels ein ausreichender Druck aufgebaut hat.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch
• 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schmierstoffspender,
• 2 das Antriebsaggregat des in 1 dargestellten Schmierstoffspenders in einer gegenüber 1 vergrößerten, perspektivischen Darstellung,
• 3a und 3b unterschiedliche Funktionsstellungen des Schmierstoffspenders im Betrieb.
• Der in 1 dargestellte Schmierstoffspender weist einen Schmierstoffvorratsbehälter 1 mit einem auf einer Gewindespindel 2 angeordneten Kolben 3 und ein an den Schmierstoffvorratsbehälter 1 angeschlossene Antriebsgehäuse 4 mit einem elektromechanischen Antrieb 5 auf. Die Gewindespindel 2 ist mit einer von einem Elektromotor 6 angetriebenen Antriebswelle 7 lösbar verbunden.
• Die Antriebswelle 7 enthält einen Schmierstoffdurchlasskanal 8, der in den Schmierstoffvorratsraum des Schmierstoffvorratsbehälters 1 mündet. In den Schmierstoffdurchlasskanal 8 ist ein Stößel 9 eingesetzt, der eine Axialbohrung 10 mit einem einlassseitigen Rückschlagventil 11 sowie einen im Gehäuse 4 drehfesten sowie an einer Druckfeder 12 axial beweglich abgestützten Stößelkopf aufweist. Der Stößelkopf 13 liegt unter der Wirkung der Druckfeder 12 an einer Steuerfläche 14 der Antriebswelle 7 an. Die Steuerfläche 14 und die zugeordnete Kontaktfläche 15 des Stößelkopfes sind als Kulissenflächen ausgebildet, die bei einer Drehbewegung der Steuerfläche 14 Stößelhübe bewirken, welche den Schmierstoff durch die Bohrung 10 des Stößels 9 zu einem Schmierstoffauslass am Stößelende fördern. Die Gestaltung der Kulissenflächen 14, 15 wird aus einer vergleichenden Betrachtung mit 2 deutlich. Die Kulissenflächen 14, 15 an der Steuerfläche und der zugeordneten Kontaktfläche des Stößelkopfes sind komplementär ausgebildet und weisen keilförmige Gleitflächen und daran anschließende Absätze auf.
• Der Elektromotor 6, die Antriebswelle 7, der Stößel 9 und die Druckfeder 12 sind zu einem in 2 dargestellten Antriebsaggregat 16 vereinigt. Das Antriebsaggregat 16 weist eine Trägerkonstruktion auf aus zwei durch Bolzen 17 miteinander verbundenen Montageplatten 18, 19. An einer Montageplatte 18 ist der Elektromotor 6 angeflanscht und ist die Antriebswelle 7 gelagert. Die andere Montageplatte 19 weist einen mit dem Stößel 9 zusammenwirkenden Schmierstoffauslasskanal auf und bildet eine Abstützfläche für die Druckfeder 12. Der Stößelkopf 13 weist umfangsseitige Bohrungen auf und ist auf den Bolzen 17 axial beweglich geführt.
• Bezüglich der weiteren konstruktiven Gestaltung entnimmt man den Figuren, dass an die Antriebswelle 7 endseitig ein im Gehäuse 4 axial abgestütztes Zahnrad 20 angeschlossen oder angeformt ist, das mit einem Ritzel des Elektromotors 6 im Eingriff steht und die Steuerfläche 14 für die Stößelbewegungen aufweist. Das schmierstoffeinlassseitige Ende der Antriebswelle 7 ist in einem zylindrischen Fortsatz 21 des Schmierstoffvorratsbehälters geführt und mit einer Elastomerdichtung 22 gegen den Fortsatz 21 abgedichtet. Die Gewindespindel 2 weist an ihrem anschlussseitigen Ende eine Sackbohrung 23 und mindestens eine in die Sackbohrung mündende radiale Schmierstoffeintrittsöffnung 24 auf.
• Die Funktion des Schmierstoffspenders wird aus einer vergleichenden Betrachtung der 3a und 3b deutlich. Bei einer Drehung der Antriebswelle und der mit dieser verbundenen Gewindespindel führt der im Schmierstoffvorratsbehälter angeordnete Kolben 3 nach Maßgabe der Gewindesteigung der Gewindespindel 2 eine Stellbewegung aus. Dabei wird der Schmierstoff aus dem Schmierstoffvorratsbehälter verdrängt und dem Schmierstoffdurchlass der Antriebswelle 7 zugeführt. Gleichzeitig führt der Stößel 9 bei einer Drehung der Antriebswelle 7 Hubbewegungen aus, die durch die Kulissenflächen gesteuert sind. Bei einer in 3a dargestellten einwärts gerichteten Hubbewegung öffnet das Rückschlagventil 11 und gelangt Schmierstoff in die Bohrung 10 des Stößels 9. Bei der anschließenden, in 3b dargestellten auswärts gerichteten Hubbewegung schließt das Rückschlagventil 11 und wird durch den auswärts gerichteten Stößelhub eine definierte Schmiermittelmenge ausgestoßen. Die Spendemenge ist auch bei hochviskosen Schmierstoffen und/oder sehr niedrigen Betriebstemperaturen reproduzierbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich ferner durch einen sehr einfachen mechanischen Aufbau aus. Vorteilhaft ist ferner, dass ohne Änderungen an dem Antriebsaggregat unterschiedlich große Schmierstoffvorratsbehälter angeschlossen werden können.

Claims (7)

1. Schmierstoffspender, der einen Schmierstoffvorratsbehälter (1) mit einem auf einer Gewindespindel (2) angeordneten Kolben (3) und ein an den Schmierstoffvorratsbehälter (1) angeschlossenes Antriebsgehäuse (4) mit einem elektromechanischen Antrieb (5) aufweist, wobei die Gewindespindel (2) mit einer von einem Elektromotor (6) angetriebenen Antriebswelle (7) lösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (7) einen Schmierstoffdurchlasskanal (8) enthält, der in den Schmierstoffvorratsraum des Schmierstoffvorratsbehälters (1) mündet, dass in den Schmierstoffdurchlasskanal (8) ein Stößel (9) eingesetzt ist, der eine Axialbohrung (10) mit einem einlassseitigen Rückschlagventil (11) sowie einen im Antriebsgehäuse (4) drehfesten sowie an einer Druckfeder (12) axial beweglich abgestützten Stößelkopf (13) aufweist, und dass der Stößelkopf (13) unter der Wirkung der Druckfeder (12) an einer Steuerfläche (14) der Antriebswelle (7) anliegt, wobei die Steuerfläche (14) und die zugeordnete Kontaktfläche (15) des Stößelkopfes (13) als Kulissenflächen ausgebildet sind, die bei einer Drehbewegung der Steuerfläche (14) Stößelhübe bewirken, welche Schmierstoff durch die Bohrung (10) des Stößels (9) zu einem Schmierstoffauslass am Stößelende fördern.
2. Schmierstoffspender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Antriebswelle (7) endseitig ein im Gehäuse (4) axial abgestütztes Zahnrad (20) angeschlossen oder angeformt ist, das mit einem Ritzel des Elektromotors (6) in Eingriff steht und die Steuerfläche (14) für die Stößelbewegungen aufweist.
3. Schmierstoffspender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schmierstoffauslassseitige Ende der Antriebswelle (7) in einem zylindrischen Fortsatz (21) des Schmierstoffvorratsbehälters (1) geführt und mit einer Elastomerdichtung (22) gegen den Fortsatz abgedichtet ist.
4. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (7) durch eine Steckkupplung mit der Gewindespindel (2) verbunden ist.
5. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (2) an ihrem anschlussseitigen Ende eine Sackbohrung (23) und mindestens eine in die Sackbohrung mündende radiale Schmierstoffeintrittsöffnung (24) aufweist.
6. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (6), die Antriebswelle (7), der Stößel (9) und die Druckfeder (12) zu einem Antriebsaggregat (16) vereinigt sind, welches eine Trägerkonstruktion aus zwei durch Bolzen (17) miteinander verbundene Montageplatten (18, 19) aufweist, wobei an einer Montageplatte (18) der Elektromotor (6) angeflanscht und die Antriebswelle (7) gelagert ist, wobei die andere Montageplatte (19) einen mit dem Stößel (9) zusammenwirkenden Schmierstoffauslasskanal aufweist sowie eine Abstützfläche für die Druckfeder (12) bildet und wobei der Stößelkopf (13) auf den Bolzen (17) axial beweglich geführt ist.
7. Schmierstoffspender nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Schmierstoffauslasskanal ein zweites Rückschlagventil angeordnet ist.