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WO2014048973A2 - Schmierstoffverteiler für die abgabe von schmierstoff an mindestens eine schmierstelle sowie verfahren zum betrieb desselben - Google Patents

Schmierstoffverteiler für die abgabe von schmierstoff an mindestens eine schmierstelle sowie verfahren zum betrieb desselben Download PDF

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Publication number
WO2014048973A2
WO2014048973A2 PCT/EP2013/069941 EP2013069941W WO2014048973A2 WO 2014048973 A2 WO2014048973 A2 WO 2014048973A2 EP 2013069941 W EP2013069941 W EP 2013069941W WO 2014048973 A2 WO2014048973 A2 WO 2014048973A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lubricant
lubricant distributor
metering piston
hall sensor
distributor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/069941
Other languages
English (en)
French (fr)
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WO2014048973A3 (de
Inventor
Armin Guenther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKF Lubrication Systems Germany GmbH
Original Assignee
Lincoln GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lincoln GmbH filed Critical Lincoln GmbH
Priority to US14/431,647 priority Critical patent/US10113693B2/en
Priority to EP13766533.7A priority patent/EP2901068A2/de
Publication of WO2014048973A2 publication Critical patent/WO2014048973A2/de
Publication of WO2014048973A3 publication Critical patent/WO2014048973A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N25/00—Distributing equipment with or without proportioning devices
    • F16N25/02—Distributing equipment with or without proportioning devices with reciprocating distributing slide valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N29/00—Special means in lubricating arrangements or systems providing for the indication or detection of undesired conditions; Use of devices responsive to conditions in lubricating arrangements or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N29/00—Special means in lubricating arrangements or systems providing for the indication or detection of undesired conditions; Use of devices responsive to conditions in lubricating arrangements or systems
    • F16N29/04—Special means in lubricating arrangements or systems providing for the indication or detection of undesired conditions; Use of devices responsive to conditions in lubricating arrangements or systems enabling a warning to be given; enabling moving parts to be stopped
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16N7/00—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/38—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with a separate pump; Central lubrication systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N7/00—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/38—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with a separate pump; Central lubrication systems
    • F16N7/385—Central lubrication systems

Definitions

  • Lubricant distributor for the delivery of lubricant to at least
  • the invention relates to a lubricant distributor for the delivery of lubricant to at least one lubrication point, wherein the lubricant distributor has a lubricant distributor housing, in which a metering piston in a cylinder bore is arranged to move back and forth, wherein detector means are provided, with which the position of the metering piston at least in one Piston position can be detected, wherein the detector means comprise a Hall sensor, which is arranged in an adapter piece, wherein the adapter piece is arranged on the lubricant distributor housing, that the Hall sensor can detect the metering piston, if it is in the cylinder bore in one of its end positions located. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a lubricant distributor.
  • Lubricant distributor of the generic type are well known as such. They serve to dispense the lubricant dosed to the lubrication points. They are often executed in block design and are designed to deliver different dosing volumes, each lubricant distributor at its two end faces z. B. may have two threaded holes for the optional connection of two main lines of a centralized lubrication system. To connect the lines to the lubrication points of the lubricant distributor z. B. eight threaded holes. The lubricant metering itself takes place by means of a metering piston, which is movably arranged in the lubricant distributor housing in a cylinder bore. Each time the metering piston strokes, a defined amount of lubricant is removed. given.
  • a control piston For the control of the dosing usually a control piston is provided.
  • the spool opens and closes the two main lines.
  • the control piston moves in one direction or the other and thus releases one of the two main lines, which moves in the sequence and the metering and emits a corresponding amount of lubricant.
  • a lubricant distributor of the type mentioned is disclosed in US 2006/0243529 AI.
  • Lubricant distributors of a similar type are known, for example, from US Pat. No. 5,926,018 A, from US 2010/0282542 A1, from DE 10 2006 012 810 A1 and from DE 10 2006 001 317 A1.
  • US Pat. No. 5,926,018 A from US 2010/0282542 A1
  • DE 10 2006 012 810 A1 from DE 10 2006 001 317 A1.
  • the general task of distributors is described in detail and the operation explained in detail. In this respect, reference is expressly made to these documents.
  • the invention has for its object to provide a lubricant distributor of the type mentioned above and to provide a method for its operation, so that it is possible with little effort and thus cost in a process-stable manner, the adjoining the distributor lubricant lines in terms of blockage and in terms of demolition chen. In addition, even without the presence of a blockage or a tear, the lubrication should be easily monitored for compliance by the distributor.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that the adapter piece has an inlet bore for the metering piston in the end region facing the metering piston.
  • Axially to the cylinder bore can connect in at least one axial end portion of a threaded portion into which a screw portion of the adapter piece is screwed.
  • the diameter of the cylinder bore is preferably smaller than the diameter of the threaded portion.
  • the adapter piece is preferably made of stainless steel.
  • the space formed by the inlet bore and a receiving space for the Hall sensor are separated from each other in a preferred embodiment by a continuous floor. This facilitates the sealing of the system.
  • the method for operating such a lubricant distributor comprises the following steps: a) Before the lubricant distributor is operated: definition of a time duration of a lubrication cycle and of a time proportion within which the metering piston is to be in one of its end positions during proper lubrication operation; b) During operation of the lubricant distributor: measuring the proportion of time during which the metering piston is in one of its end positions facing the Hall sensor, by evaluating the signal detected by the Hall sensor; c) comparison of the measured time component with the defined time component; d) output of an alarm signal if the measured time component deviates from the defined time component beyond a predetermined tolerance.
  • the steps b) to d) are preferably carried out periodically repeating so as to arrive at a continuous monitoring.
  • an alarm signal "line break” can be triggered if the measured time proportion is longer compared to the defined time part outside the tolerance, because then the metering piston finds too little resistance when it is actuated, so that it reaches the end position more quickly passes and accordingly a total of longer lubrication cycle remains in this.
  • an alarm signal "line blockage” can be triggered if the measured time component is shorter compared to the defined time component outside the tolerance, because then the metering piston does not come fast enough or even not at its end position, which is an indication of this provides that the line is added.
  • the definition of the duration of a lubrication cycle and / or the proportion of time within which the metering piston is to be in one of its end positions during proper lubrication operation can be adjusted when external environmental conditions change.
  • the background is the following: Slow changes - eg. As the transition from summer to fall and the associated temperature and speed change - can be compensated or taken into account in the evaluation of the sensor signals. To avoid false messages - if z. B. a system to be lubricated in winter is switched off and for this operating condition corresponding reference values are stored, which turn off to slower movements, but later in the summer, other reference values are required at startup, as correspondingly faster occur - it is necessary to perform a temperature compensation in the sensor or in the evaluation of its signals.
  • the Hall sensor according to the invention (also called Hall sensor or Hall sensor) is as such a standard available component that uses the Hall effect.
  • Hall sensor When a Hall sensor is swept by a current and brought into a perpendicular magnetic field, it provides an output voltage that is proportional to the product of magnetic field strength and current (Hall effect).
  • Hall sensor provides a signal even when the magnetic field in which it is located is constant.
  • the invention is based on a detection of an end position of the metering piston on the basis of the Hall principle, so that in a very stable manner and with few components, the function of the lubricant distributor can be monitored.
  • the connected lubrication lines from the distributor to the lubrication points, in particular to the bearings, can be monitored for incipient blockage and demolition.
  • the magnetic field is formed or generated with a corresponding element (magnet).
  • the dosing piston or the control piston which is preferably made of mild steel (in particular mild steel), at least not made of stainless steel, changes this magnetic field, resulting in the Hall effect. This change detects the Hall sensor and is evaluated.
  • the sleeve-shaped holder for the Hall sensor is made of stainless steel.
  • the invention is preferably used in two-line systems and in progressive systems. As is known, in two-line systems alternately two supply lines - controlled by a reversing device - supplied with lubricant. In progressive systems, the lubricant is pumped to the progressive manifolds; from there, the lubrication points are supplied via distributor devices.
  • FIG. 1 shows schematically a lubricant supply system for lubrication points, in particular for bearings,
  • FIG. 2 shows a lubricant distributor in section A-A according to FIG. 3,
  • FIG. 3 shows the lubricant distributor according to FIG. 2 in front view
  • Fig. 4 is an adapter piece of the lubricant distributor in partially cut
  • FIG. 5 shows a time chart in which a number of lubrication cycles are shown, wherein for the lubrication cycles the signal detected by a Hall sensor and the pressure of the lubricant in the lubricant outlet are recorded.
  • a lubricant supply system is seen, with the lubrication points 2 in the form of bearings with lubricant, eg. As lubricating oil to be supplied.
  • lubricant eg. As lubricating oil to be supplied.
  • the lubricant is conveyed via two main lines, reference being made in this regard to the statements in the two publications cited above, where details are provided for this purpose.
  • the lubricant distributor 1 supplies the lubricating point (bearing point) 2 from a lubricant outlet 14 (see FIGS. 2 and 3) via a line 13.
  • the lubricant distributor 1 comprises a detector means with which the position of a metering piston or its stay at a defined location Location of its cylinder bore can be determined.
  • the lubricant distributor 1 to a lubricant distributor housing 3, in the - and the following statements relate only to the elements that are relevant in the present case for the inventive concept - a cylinder bore 5 is introduced, in which a metering piston 4 is arranged translationally movable.
  • a cylinder bore 5 is introduced, in which a metering piston 4 is arranged translationally movable.
  • a detector means 6 is arranged, that is screwed, is.
  • the detector means 6 is provided with a Hall sensor 7, with which it can be determined when the metering piston 4 has reached its axial end position in the cylinder bore 5. Accordingly, the Hall sensor 7 supplies a signal only when and only if the metering piston is in its one axial end position.
  • the detector means 6 is designed as a sleeve-shaped adapter piece 8 which (see Fig. 4) has a screw portion 10 at its one axial end. With this screw portion 10, the adapter piece 8 is screwed into a threaded portion 9, which is incorporated in the axial end portion of the cylinder bore 5.
  • the adapter piece 8 in the axial end region, which faces the cylinder bore 5, an inlet bore 1 1, which has a slightly larger diameter than the metering piston 4.
  • the dosing The sierkolben 4 can therefore enter into said inlet bore 1 1 to get into its axial end position.
  • the receiving space in which the Hall sensor 7 is arranged, and the space formed by the inlet hole 1 1, are separated by a bottom 12 from each other. This ensures tightness of the system in a simple manner.
  • FIG. 5 For the operation of the proposed monitoring method, reference is made to FIG. 5.
  • the case is schematically indicated that initially a proper lubrication operation is present.
  • the intact line 13 provides the lubricant with a certain resistance, so that the metering piston 4 takes its time to come to the end position. Accordingly, the time proportion t actual 0 (see Fig. 5, above) is relatively short; This is the time span which exists between reaching the axial end position of the metering piston 4 and reversing the lubricant in the main lines 15. If the line 13 tears off, however, it follows that the metering piston 4 now reaches the axial end position more quickly due to the reduced line resistance. Accordingly, the time component is extended to a value t actual A , which is significantly longer than the value t actual 0 .
  • a functional check of the lubricant distributor 1 takes place with a Hall sensor.
  • the Hall sensor 7 is screwed into the adapter piece 8, which is preferably made of stainless steel.
  • the end position of the metering piston 4 in the lubricant distributor 1 can be reliably detected by the sleeve-shaped adapter 8.
  • the Hall sensor or the detector means can be configured as a universal sensor.
  • the Hall sensor 7 and the adapter piece 8 can be designed so that, for example, at a switching output of the alarm output is output, which indicates that the lubrication line is defective or threatening incipient blockage.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

B e s c h r e i b u n g
Schmierstoffverteiler für die Abgabe von Schmierstoff an mindestens
eine Schmierstelle sowie Verfahren zum Betrieb desselben
Die Erfindung betrifft einen Schmierstoffverteiler für die Abgabe von Schmierstoff an mindestens eine Schmierstelle, wobei der Schmierstoffverteiler ein Schmierstoffverteilergehäuse aufweist, in dem ein Dosierkolben in einer Zylinderbohrung hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei Detektormittel vorhanden sind, mit denen die Lage des Dosierkolbens zumindest in einer Kolbenposition erfasst werden kann, wobei die Detektormittel einen Hall-Sensor umfassen, der in einem Adapterstück angeordnet ist, wobei das Adapterstück so am Schmierstoffverteilergehäuse angeordnet ist, dass der Hall-Sensor den Dosierkolben detektieren kann, wenn dieser sich in der Zylinderbohrung in einer seiner Endlagen befindet. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Schmierstoffverteilers.
Schmierstoffverteiler der gattungsgemäßen Art sind als solche hinlänglich bekannt. Sie dienen dazu, den Schmierstoff dosiert an die Schmierstellen abzugeben. Sie werden häufig in Blockbauweise ausgeführt und sind zur Abgabe verschiedener Dosiervolumina ausgelegt, wobei jeder Schmierstoffverteiler an seinen beiden Stirnseiten z. B. je zwei Gewindebohrungen für den wahlweisen Anschluss zweier Hauptleitungen einer Zentralschmieranlage aufweisen kann. Zum Anschluss der Leitungen zu den Schmierstellen hat der Schmierstoffverteiler z. B. acht Gewindebohrungen. Die Schmierstoffdosierung selber erfolgt durch einen Dosierkolben, der im Schmierstoffverteilergehäuse in einer Zylinderbohrung beweglich angeordnet ist. Bei jedem Hub des Dosierkolbens wird eine definierte Menge Schmierstoff ab- gegeben. Für die Steuerung des Dosierkolbens ist meist ein Steuerkolben vorgesehen. Der Steuerkolben öffnet und schließt die beiden Hauptleitungen. Je nach Druckbeaufschlagung der ersten bzw. der zweiten Hauptleitung bewegt sich der Steuerkolben in die eine oder die andere Richtung und gibt somit eine der beiden Hauptleitungen frei, wodurch sich in der Folge auch der Dosierkolben bewegt und eine entsprechende Menge an Schmierstoff abgibt.
Neben diesen 2-Leitungs-Verteilern gilt Analoges natürlich auch im Falle andere Ausführungsformen, beispielsweise im Falle eines Progressivverteilers.
Ein Schmierstoffverteiler der eingangs genannten Art ist in der US 2006/0243529 AI offenbart. Schmierstoffverteiler ähnlicher Art sind beispielsweise aus der US 5 926 018 A, aus der US 2010/0282542 AI, aus der DE 10 2006 012 810 AI und aus der DE 10 2006 001 317 AI bekannt. In diesen Dokumenten ist die generelle Aufgabe der Verteiler eingehend beschrieben und die Funktionsweise im Detail erläutert. Insofern wird auf diese Dokumente ausdrücklich Bezug genommen.
Im genannten Schrifttum ist auch schon das Problem erkannt worden, dass es sinnvoll und für einen ordnungsgemäßen Betrieb notwendig sein kann, die Bewegung des Dosierkolbens zu überwachen, d. h. festzustellen, ob der Dosierkolben seinen vorgesehenen Dosierhub vollständig ausführt. Die hier beschriebenen Maßnahmen sind allerdings teilweise technisch aufwändig und daher teuer. Insbesondere ist es schwierig, die Schmierstoffleitungen nach dem Schmierstoffverteiler zu überwachen, und zwar sowohl was eine mögliche Blockade einer Leitung anbelangt als auch, was das mögliche Abreißen einer Leitung anbelangt.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, einen Schmierstoffverteiler der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen sowie ein Verfahren für seinen Betrieb bereitzustellen, so dass es möglich ist, mit geringem Aufwand und somit kostengünstig in prozessstabiler Weise die sich an den Verteiler anschließenden Schmierstoffleitungen hinsichtlich Blockade und hinsichtlich Abriss zu überwa- chen. Darüber hinaus soll auch ohne Vorliegen einer Blockade bzw. eines Abrisses das Schmieren durch den Verteiler leicht auf Ordnungsmäßigkeit überwacht werden können.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterstück in dem dem Dosierkolben zugewandten Endbereich eine Eintrittsbohrung für den Dosierkolben aufweist.
Axial an die Zylinderbohrung kann sich in mindestens einem axialen Endbereich ein Gewindeabschnitt anschließen, in den ein Schraubabschnitt des Adapterstücks eingeschraubt ist. Der Durchmesser der Zylinderbohrung ist dabei bevorzugt geringer als der Durchmesser des Gewindeabschnitts.
Das Adapterstück ist vorzugsweise aus Edelstahl angefertigt. Der durch die Eintrittsbohrung gebildete Raum und ein Aufnahmeraum für den Hall-Sensor sind nach einer bevorzugten Ausführungsform durch einen durchgängigen Boden voneinander getrennt. Dies erleichtert die Abdichtung des Systems.
Das Verfahren zum Betrieb eines solchen Schmierstoffverteilers sieht erfindungsgemäß die Schritte vor: a) Vor dem Betrieb des Schmierstoffverteilers: Definition einer zeitlichen Dauer eines Schmierzyklus und eines Zeitanteils, innerhalb dem sich der Dosierkolben bei ordnungsgemäßem Schmierbetrieb in einer seiner Endpositionen befinden soll; b) Während des Betriebs des Schmierstoffverteilers: Messen des Zeitanteils, während dem sich der Dosierkolben in einer seiner dem Hall- Sensor zugewandten Endposition befindet, indem das vom Hall-Sensor detektierte Signal ausgewertet wird; c) Vergleich des gemessenen Zeitanteils mit dem definierten Zeitanteil; d) Ausgabe eines Alarmsignals, wenn der gemessene Zeitanteil vom definierten Zeitanteil über eine vorgegebene Toleranz hinaus abweicht.
Die Schritte b) bis d) werden dabei bevorzugt sich periodisch wiederholend durchgeführt, um so zu einer kontinuierlichen Überwachung zu gelangen.
Bei dem genannten Schritt d) kann ein Alarmsignal„Leitungsabriss" ausgelöst werden, wenn der gemessene Zeitanteil verglichen mit dem definierten Zeitanteil außerhalb der Toleranz länger ist. Dann nämlich findet der Dosierkolben bei seiner Betätigung einen zu geringen Widerstand, so dass er schneller in die Endlage gelangt und dementsprechend pro Schmierzyklus insgesamt länger in dieser bleibt.
Entsprechend kann bei Schritt d) ein Alarmsignal„Leitungsblockade" ausgelöst werden, wenn der gemessene Zeitanteil verglichen mit dem definierten Zeitanteil außerhalb der Toleranz kürzer ist. Dann nämlich kommt der Dosierkolben nicht schnell genug bzw. sogar überhaupt nicht in seine Endlage, was einen Hinweis darauf liefert, dass die Leitung zugesetzt ist.
Die Definition der zeitlichen Dauer eines Schmierzyklus und/oder des Zeitanteils, innerhalb dem sich der Dosierkolben bei ordnungsgemäßem Schmierbetrieb in einer seiner Endpositionen befinden soll, kann bei Änderung äußerer Umgebungsbedingungen angepasst werden. Der Hintergrund ist hier folgender: Langsame Veränderungen - z. B. der Übergang vom Sommer in den Herbst und die damit einher gehenden Temperatur- und Geschwindigkeitsänderung - können bei der Auswertung der Sensorsignale kompensiert bzw. berücksichtigt werden. Um Fehlmeldungen zu vermeiden - wenn z. B. eine zu schmierende Anlage im Winter abgeschaltet wird und für diesen Betriebszustand entsprechende Referenzwerte gespeichert sind, die auf langsamere Bewegungen abstellen, später im Sommer allerdings bei Betriebsaufnahme andere Referenzwerte benötigt werden, da entsprechend schnellere Vor- gänge auftreten - ist es erforderlich, im Sensor bzw. bei der Auswertung dessen Signale eine Temperaturkompensation durchzuführen.
Der erfindungsgemäße Hall-Sensor (auch Hall-Sonde oder Hall-Geber genannt) ist als solcher ein standardmäßig verfügbares Bauteil, das den Hall-Effekt nutzt. Wird ein Hall-Sensor von einem Strom durchflössen und in ein senkrecht dazu verlaufendes Magnetfeld gebracht, liefert er eine Ausgangs Spannung, die proportional zum Produkt aus magnetischer Feldstärke und Strom ist (Hall-Effekt). Ein Hall-Sensor liefert auch dann ein Signal, wenn das Magnetfeld, in dem er sich befindet, konstant ist.
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird es in einfacher Weise möglich, die Schmierstoffleitungen nach dem Schmierstoffverteiler hin zu den Schmierstellen zu überwachen. Es ist namentlich relativ einfach und kostengünstig sowie prozessstabil möglich, eine Blockade in der Schmierstoffleitung zu erkennen; ebenso kann ein Bruch bzw. ein Abriss einer Leitung schnell festgestellt werden.
Die Erfindung stellt dabei auf eine Detektion einer Endlage des Dosierkolbens auf Grundlage des Hall-Prinzips ab, so dass in sehr stabiler Weise und mit wenigen Bauteilen die Funktion des Schmierstoffverteilers überwacht werden kann. Darüber hinaus können die angeschlossenen Schmierleitungen vom Verteiler bis zu den Schmierstellen, insbesondere bis zu den Lagern, auf beginnende Blockade und Abriss überwacht werden.
Im Detektormittel, in dem sich auch der Hall-Sensor befindet, wird das Magnetfeld gebildet bzw. mit einem entsprechenden Element (Magneten) erzeugt. Der Dosierkolben bzw. der Steuerkolben, der bevorzugt aus Normalstahl (insbesondere Baustahl), jedenfalls nicht aus Edelstahl, besteht, verändert dieses Magnetfeld, woraus der Hall-Effekt resultiert. Diese Änderung detektiert der Hall-Sensor und wird ausgewertet. Die hülsenförmige Aufnahme für den Hall-Sensor besteht indes aus Edelstahl. Die Erfindung wird bevorzugt bei Zweileitungsanlagen und bei Progressivanlagen eingesetzt. Wie bekannt, werden in Zweileitungsanlagen abwechselnd zwei Speiseleitungen - gesteuert von einem Umsteuergerät - mit Schmierstoff versorgt. Bei Progressivanlagen wird der Schmierstoff zu den Progressivverteilern gepumpt; von dort aus werden die Schmierstellen über Verteilereinrichtungen versorgt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Schmierstoffversorgungssystem für Schmierstellen, insbesondere für Lagerstellen,
Fig. 2 einen Schmierstoffverteiler im Schnitt A-A gemäß Fig. 3,
Fig. 3 den Schmierstoffverteiler gemäß Fig. 2 in der Vorderansicht,
Fig. 4 ein Adapterstück des Schmierstoffverteilers in teilweise geschnittener
Seitenansicht und
Fig. 5 ein Zeitdiagramm, in dem eine Anzahl an Schmierzyklen wiedergegeben ist, wobei für die Schmierzyklen das von einem Hall-Sensor detektierte Signal und der Druck des Schmierstoffs im Schmierstoffauslass aufgezeichnet ist.
In Fig. 1 ist ein Schmierstoffversorgungssystem zu sehen, mit dem Schmierstellen 2 in Form von Lagerstellen mit Schmierstoff, z. B. Schmieröl, versorgt werden. Hierzu wird über zwei Hauptleitungen der Schmierstoff gefördert, wobei diesbezüglich auf die Ausführungen in den eingangs genannten beiden Druckschriften Bezug genommen wird, wo hierzu Details ausgeführt sind. An die beiden Hauptleitungen 15 sind Schmierstoffverteiler 1 mit ihren Eingängen angeschlossen. Der Schmierstoffverteiler 1 versorgt von einem Schmierstoffauslass 14 aus (s. Fig. 2 und 3) über eine Leitung 13 die Schmierstelle (Lagerstelle) 2. Der Schmierstoffverteiler 1 umfasst dabei ein Detektormittel, mit dem die Lage eines Dosierkolbens bzw. dessen Aufenthalt an einer definierten Stelle seiner Zylinderbohrung festgestellt werden kann.
Der Aufbau des Schmierstoffverteilers 1 und eines speziellen Teils desselben, nämlich eines Adapterstücks 8, geht aus den Figuren 2 bis 4 hervor.
Demgemäß weist der Schmierstoffverteiler 1 ein Schmierstoffverteilergehäuse 3 auf, in den - und die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich nur auf die Elemente, die vorliegend für das erfindungsgemäße Konzept relevant sind - eine Zylinderbohrung 5 eingebracht ist, in der ein Dosierkolben 4 translatorisch beweglich angeordnet ist. Insoweit wird auf die genannten vorbekannten Lösungen Bezug genommen.
Wesentlich ist, dass an dem einen axialen Ende der Zylinderbohrung 5 ein Detektormittel 6 angeordnet, nämlich festgeschraubt, ist. Das Detektormittel 6 ist mit einem Hall-Sensor 7 versehen, mit dem ermittelt werden kann, wenn der Dosierkolben 4 seine axiale Endposition in der Zylinderbohrung 5 erreicht hast. Der Hall- Sensor 7 liefert demgemäß dann und nur dann ein Signal, wenn sich der Dosierkolben in seiner einen axialen Endlage befindet. Das Detektormittel 6 ist als hülsen- förmiges Adapterstück 8 ausgebildet, das (s. Fig. 4) an seinem einen axialen Ende einen Schraubabschnitt 10 aufweist. Mit diesem Schraubabschnitt 10 ist das Adapterstück 8 in einen Gewindeabschnitt 9 eingeschraubt, das im axialen Endbereich der Zylinderbohrung 5 eingearbeitet ist.
Wie aus Fig. 2 und aus Fig. 4 hervorgeht, weist das Adapterstück 8 in dem axialen Endbereich, der der Zylinderbohrung 5 zugewandt ist, eine Eintrittsbohrung 1 1 auf, die einen geringfügig größeren Durchmesser hat als der Dosierkolben 4. Der Do- sierkolben 4 kann daher in besagte Eintrittsbohrung 1 1 eintreten, um in seine axiale Endlage zu gelangen.
Der Aufnahmeraum, in dem der Hall-Sensor 7 angeordnet ist, und der Raum, der durch die Eintrittsbohrung 1 1 gebildet wird, sind durch einen Boden 12 voneinander abgetrennt. Dies stellt Dichtigkeit des Systems in einfacher Weise sicher.
Zur Arbeitsweise des vorgeschlagenen Überwachungsverfahrens sei auf Fig. 5 Bezug genommen. Hier ist schematisch der Fall angedeutet, dass zunächst ein ordnungsgemäßer Schmierbetrieb vorliegt.
Dann aber erfolgt ein Abriss einer Leitung 13, was zu einem nicht mehr ordnungsgemäßen Betrieb führt, der mit dem vorgeschlagenen Verfahren festgestellt werden soll. In Fig. 5 ist auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Besagter Abriss der Leitung erfolgt zu dem Zeitpunkt, der mit„Ab" gekennzeichnet ist.
Für den aufgetragenen Druck p kann gesehen werden, dass dieser vor dem Abriss regulär mit einem Verlauf vorlag, der mit p0 markiert ist. Ab dem Abriss liegt ein (abgefallener) Druckverlauf vor, der mit pAb gekennzeichnet ist.
Während die zeitliche Dauer T eines Schmierzyklus stets konstant bleibt, d. h. namentlich vor dem Abriss und nach dem Abriss gleich ist, verändert sich der Zeitanteil, in dem sich der Dosierkolben - vom Hall-Sensor 7 detektiert - in seiner Endlage befindet.
Solange ordnungsgemäßer Betrieb vorliegt, setzt die intakte Leitung 13 dem Schmierstoff einen gewissen Widerstand entgegen, so dass der Dosierkolben 4 seine Zeit benötigt, um in die Endlage zu kommen. Demgemäß ist der Zeitanteil tIst 0 (s. Fig. 5, oben) relativ kurz; es ist dies die Zeitspanne, die vorliegt zwischen dem Erreichen der axialen Endposition des Dosierkolbens 4 und dem Umsteuern des Schmierstoffs in den Hauptleitungen 15. Reißt die Leitung 13 indes ab, ergibt sich, dass der Dosierkolben 4 nun, infolge des verminderten Leitungswiderstandes, schneller in die axiale Endlage gelangt. Demgemäß verlängert sich der Zeitanteil auf einen Wert tIst A, der deutlich länger ist als der Wert tIst 0.
Durch die Überwachung des tatsächlichen Zeitanteils tIst gelingt es also, durch Vergleich mit einem typischen und gespeicherten Soll- Wert tSon für den ordnungsgemäßen Betrieb darauf zu schließen, ob ordnungsgemäßer Schmierbetrieb gegeben ist oder nicht.
Gemäß der Erfindung erfolgt also mit einem Hallsensor eine Funktionskontrolle des Schmierstoffverteilers 1. Der Hall-Sensor 7 ist in das Adapterstück 8, das bevorzugt aus Edelstahl besteht, eingeschraubt. Die Endlage des Dosierkolbens 4 im Schmierstoffverteiler 1 kann durch den hülsenförmigen Adapter 8 zuverlässig detektiert werden.
Unterschiedliche Gewindeanschlüsse am Schmierstoffverteilergehäuse 3 können so adaptiert werden. Der Schmierstoffverteiler 1 ist somit komplett geschlossen, ein Austausch des Hall-Sensors 7 ist auch während des Betriebes des Schmierstoffverteilers 1 möglich. Die bei den vorbekannten Lösungen auftretenden Dichtungsprobleme im Druckbereich bzw. Sensorbereich entfallen vorteilhaft.
Der Hall-Sensor bzw. die Detektormittel kann bzw. können als Universalsensor gestaltet werden.
Mit dem vorgeschlagenen Hall-Sensor kann also eine Detektion erfolgen, zu welchen Zeiten sich der Dosierkolben 4 in der axialen Endlage befindet.
Hierbei ist es auch möglich, die jeweils letzten Bewegungsdiagramme mit neu aufgenommenen Messwerten bei aktuellen Schmierzyklen zu vergleichen, um zu prü- fen, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb vorliegt. Ändert sich der Diagrammverlauf wesentlich - d. h. vergrößert sich der Zeitanteil tSoll - zu den vorher gespeicherten Diagrammverläufen - kann bei einem Zweileitungsverteiler auf einen Leitungsbruch der angeschlossenen Schmierleitung geschlossen werden. Analoges gilt natürlich auch im Falle eines Progressivverteilers statt eines Zweileitungsverteilers.
Entsprechend gilt, dass bei einer Verkürzung des Zeitanteils tSoii bei einem Zweileitungsverteiler von einer beginnenden Blockade ausgegangen werden kann.
Der Hall-Sensor 7 bzw. das Adapterstück 8 können so gestaltet werden, dass beispielsweise an einem Schaltausgang der Alarmausgang ausgegeben wird, der darauf hindeutet, dass die Schmierleitung defekt ist oder beginnende Blockade droht.
Bezugszeichenliste
1 Schmierstoffverteiler
2 Schmierstelle
3 Schmierstoffverteilergehäuse
4 Dosierkolben
5 Zylinderbohrung
6 Detektormittel
7 Hall-Sensor
8 Adapterstück
9 Gewindeabschnitt
10 Schraubabschnitt
1 1 Eintrittsbohrung
12 Boden
13 Leitung
14 Schmierstoffauslass
15 Hauptleitung
T zeitliche Dauer (Periode eines Schmierzyklus) t Zeit
tSoll Soll-Zeitanteil
tIst Ist-Zeitanteil
Ab Zeitpunkt des Leitungsabrisses p Druck
Po regulärer Druckverlauf
pAb Druckverlauf bei Leitungsabriss

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Schmierstoffverteiler für die Abgabe von Schmierstoff an mindestens eine Schmierstelle sowie Verfahren zum Betrieb desselben
1. Schmierstoffverteiler (1) für die Abgabe von Schmierstoff an mindestens eine Schmierstelle (2), wobei der Schmierstoffverteiler (1) ein Schmierstoffverteilergehäuse (3) aufweist, in dem ein Dosierkolben (4) in einer Zylinderbohrung (5) hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei Detektormittel (6) vorhanden sind, mit denen die Lage des Dosierkolbens (4) zumindest in einer Kolbenposition erfasst werden kann, wobei die Detektormittel (6) einen Hall-Sensor (7) umfassen, der in einem Adapterstück (8) angeordnet ist, wobei das Adapterstück (8) so am Schmierstoffverteilergehäuse (3) angeordnet ist, dass der Hall- Sensor (7) den Dosierkolben (4) detektieren kann, wenn dieser sich in der Zylinderbohrung (5) in einer seiner Endlagen befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterstück (8) in dem dem Dosierkolben (4) zugewandten Endbereich eine Eintrittsbohrung (1 1) für den Dosierkolben (4) aufweist.
2. Schmierstoffverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich axial an die Zylinderbohrung (5) in mindestens einem axialen Endbereich ein Gewindeabschnitt (9) anschließt, in den ein Schraubabschnitt (10) des Adapterstücks (8) eingeschraubt ist.
3. Schmierstoffverteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Zylinderbohrung (5) geringer ist als der Durchmesser des Gewindeabschnitts (9).
4. Schmierstoffverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Eintrittsbohrung (1 1) gebildete Raum und ein Aufnahmeraum für den Hall-Sensor (7) durch einen durchgängigen Boden (12) voneinander getrennt sind.
5. Verfahren zum Betrieb eines Schmierstoffverteilers (1) für die Abgabe von Schmierstoff an mindestens eine Schmierstelle (2), wobei der Schmierstoffverteiler (1) ein Schmierstoffverteilergehäuse (3) aufweist, in dem ein Dosierkolben (4) in einer Zylinderbohrung (5) hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei Detektormittel (6) vorhanden sind, mit denen die Lage des Dosierkolbens (4) zumindest in einer Kolbenposition erfasst werden kann, wobei die Detektormittel (6) einen Hall-Sensor (7) umfassen, der in einem Adapterstück (8) angeordnet ist, wobei das Adapterstück (8) so am Schmierstoffverteilergehäuse (3) angeordnet ist, dass der Hall-Sensor (7) den Dosierkolben (4) detek- tieren kann, wenn dieser sich in der Zylinderbohrung (5) in einer seiner Endlagen befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist: a) Vor dem Betrieb des Schmierstoffverteilers (1): Definition einer zeitlichen Dauer (T) eines Schmierzyklus und eines Zeitanteils (tSon), innerhalb dem sich der Dosierkolben (4) bei ordnungsgemäßem Schmierbetrieb in einer seiner Endpositionen befinden soll; b) Während des Betriebs des Schmierstoffverteilers (1): Messen des Zeitanteils (tIst), während dem sich der Dosierkolben (4) in einer seiner dem Hall-Sensor (7) zugewandten Endposition befindet, indem das vom Hall- Sensor (7) detektierte Signal ausgewertet wird; c) Vergleich des gemessenen Zeitanteils (tIst) mit dem definierten Zeitanteil
(tsoii); d) Ausgabe eines Alarmsignals, wenn der gemessene Zeitanteil (tIst) vom definierten Zeitanteil (tSon) über eine vorgegebene Toleranz hinaus abweicht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b) bis d) nach Anspruch 5 sich periodisch wiederholend durchgeführt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt d) nach Anspruch 5 ein Alarmsignal„Leitungsabriss" ausgelöst wird, wenn der gemessene Zeitanteil (tIst) verglichen mit dem definierten Zeitanteil (tSoll) außerhalb der Toleranz länger ist.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt d) nach Anspruch 5 ein Alarmsignal„Leitungsblockade" ausgelöst wird, wenn der gemessene Zeitanteil (tIst) verglichen mit dem definierten Zeitanteil (tSoll) außerhalb der Toleranz kürzer ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Definition der zeitlichen Dauer (T) eines Schmierzyklus und/oder des Zeitanteils (tSoii), innerhalb dem sich der Dosierkolben (4) bei ordnungsgemäßem Schmierbetrieb in einer seiner Endpositionen befinden soll, bei Änderung äußerer Umgebungsbedingungen angepasst wird.
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