DE4422407C2 - Schmierstoffspender - Google Patents

Schmierstoffspender

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Description

Die Erfindung betrifft einen Schmierstoffspender zur Abgabe eines Schmierstoffes an eine Maschine mit
Gehäuse für die Aufnahme eines Schmierstoffvorrates,
Maschinenanschlussteil mit Schmierstoffabgabekanal an einer Seite des Gehäuses,
in das Gehäuse eingepasstem Stellkolben,
elektromotorischem Antrieb zur Bewegung des Stellkolbens,
elektrischer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Schmierstoffrate und
Mittel zur Versorgung des elektromotorischen Antriebes und der elektrischen Steuerungsvorrichtung mit elektrischer Energie,
wobei der elektromotorische Antrieb als Getriebemotor mit einem Elektromotor und mit einem Unterset­ zungsgetriebe ausgebildet ist, wobei die Getriebeab­ triebswelle des Untersetzungsgetriebes über ein Schubgetriebe mit dem Stellkolben verbunden ist und wobei die Steuerungsvorrichtung einen Zeitgeber zur Ansteuerung des elektromotorischen Antriebes in nach Maßgabe der einzurichtenden Schmierstoffrate vorbe­ stimmbaren Zeitintervallen aufweist. - Schmierstoffrate bezeichnet die durchschnittlich abgegebene Schmierstoffmenge in der Zeiteinheit. Üblicherweise ist die Schmierstoffrate so gering, dass der Schmierstoffvorrat für Monate, teilweise sogar Jahre ausreicht.
Ein Schmierstoffspender mit den beschriebenen Merkmalen ist aus DE 92 14 096 U1 bekannt. Bei der bekannten Ausführung ist eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Schmier­ stoffrate vorgesehen, die den Antriebsmotor in vorgewählten Zeitintervallen ansteuert und den Motor jeweils für eine vorgegebene Betriebsdauer einschaltet. Aus DE 93 09 575 U1 ist ein weiterer Schmierstoffspender bekannt, dessen Steuervorrichtung in gleicher Weise arbeitet. Der elektro­ motorische Antrieb wird mit wiederkehrenden Startimpulsen angesteuert und arbeitet solange, bis ein neuer Impuls das Stoppsignal abgibt.
Im Rahmen der bekannten Maßnahmen ist nicht sichergestellt, dass Schmierstoff über lange Zeiträume gleichmäßig und in gewünschten Dosierungen angegeben wird. Das hat folgende Gründe: Das Laufverhalten von Elektromotoren, die als Getriebemotoren mit Untersetzungsgetriebe eingesetzt werden, ist abhängig von der Betriebsspannung und ist lastabhängig. Schmierstoffspender der beschriebenen Art werden mit Batterien betrieben. Sie sollen über einen langen Zeitraum von vielen Monaten eine gleichmäßige Schmierstoffabgabe gewährleisten. Die Betriebsspannung der Batterien fällt im Laufe der Zeit ab. Mit abfallender Batteriespannung wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors kleiner. Die Viskosität des Schmierstoffes ist ferner temperaturabhängig. Schmierstoffspender werden häufig im Freien an Förderanlagen und dergleichen einge­ setzt. Die Umgebungstemperatur beeinflusst die Viskosität des Schmierstoffes und damit den Ausströmwiderstand. Es kommt zu Temperaturwechseln zwischen Sommer und Winter, Tag und Nacht. Bei abnehmender Temperatur nimmt die Viskosität des Schmierstoffes zu mit der Folge, dass der lastabhängige Elektromotor langsamer läuft.
Die bekannten Steuerungsvorrichtungen der Schmierstoff­ spender geben lediglich vor, wann und wie lange der Elektromotor in Betrieb gesetzt wird. Die Drehzahl des Motors unterliegt aus den vorstehend erläuterten Gründen Schwankungen. Das bedeutet, dass die Schmierstoffabgabe zwar in vorgegebenen Intervallen erfolgt, die dabei aber jeweils abgegebene Schmierstoffmenge je nach Drehzahl des Motors unterschiedlich sein kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schmier­ stoffspender des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiter zu entwickeln, dass eine gleichmäßige Schmierstoffabgabe über lange Zeiträume gewährleistet ist. Die Schmierstoff­ abgabe soll unabhängig vom Ausströmwiderstand, von Temperatureinflüssen und dergleichen exakt dosierbar sein.
Ausgehend von einem Schmierstoffspender mit eingangs be­ schriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Laufwegsteuerung gelöst, die einen drehfest mit einer Welle des Untersetzungsgetriebes verbundenen Rotor sowie ein Kontaktpaar aufweist, wobei das Kontaktpaar in vorgegebenen Winkelstellungen des Rotors die Stromzufuhr zum Elektromotor unterbricht. In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, dass die Kontaktelemente des Kontaktpaares aus einem gehäusefest angeordneten Schleifer und einer am Rotor angeordneten umlaufenden Kontaktbahn mit zumindest einem nicht leitenden Kontaktbahnbereich bestehen. Eine andere Ausführung sieht vor, dass der Rotor als Nockenscheibe mit zumindest einer Schaltnocke ausge­ bildet ist und dass die Schalteinrichtungen einen Taster mit einem Betätigungselement aufweist, welches durch die Schaltnocke betätigbar ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Schmierstoffspender lässt sich die Schmierstoffrate mit einfachen Mitteln vorwählen und auch im Betrieb variieren. Besonders vorteilhaft ist, dass eine eingestellte Schmierstoffrate mit besonders hoher Langzeitkonstanz eingehalten wird, da die Bewegung des Stellkolbens im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr von dem temperaturabhängigen Ausströmwiderstand des Schmierstoffes mitbestimmt ist. Ein erfindungsgemäßer Schmierstoffspender ist auch besonders umweltfreundlich, da er vollständig wiederverwendbar ist.
Das Schubgetriebe ist zweckmäßig als Schraubengetriebe mit drehbarer Spindel und an dem Stellkolben drehfest befestigter oder in dem Stellkolben ausgeformter Spindel­ mutter ausgebildet.
Die Steuerungsvorrichtung weist im Einzelnen einen Zeitgeber zur Ansteuerung des elektromotorischen Antriebes nach Maßgabe der einzurichtenden Schmierstoffrate vorbe­ stimmten Zeitintervallen auf. Im einfachsten Fall handelt es sich bei dem Zeitgeber um einen Timer-Baustein, um welcher hinsichtlich Impulsdauer und Impulspause ein­ stellbare Impulse liefert. Vorzugsweise weist jedoch die Steuerungsvorrichtung eine Mikroprozessor auf, wobei der Mikroprozessor zumindest zum Teil als einstellbarer Zeit­ geber programmiert ist und wobei die Zeitintervalle über von einer Bedienperson betätigbarer Schalter einstellbar und veränderbar sind. Die elektrische Steuerungsvorrichtung ist mit dem elektromotorischen Antrieb über einen Leistungstreiber verbunden, welcher elektrische Signale der Steuerungsvorrichtung auf zum Antrieb des elektro­ motorischen Antriebs geeignete Leistungspegel verstärkt. Ein solcher Leistungstreiber kann aus zumindest einem elektromechanischen Relais, elektronischen Relais oder linearen Halbleiterverstärker bestehen. Eine besonders hohe Betriebssicherheit der Maschine, an welche der Schmier­ stoffgeber angeschlossen ist, lässt sich einrichten, wenn die elektrische Steuerungsvorrichtung eine Warnvorrichtung aufweist, mittels welcher bei unzulässiger Stromaufnahme des elektromotorischen Antriebs in Folge blockierter Antriebsachse, beispielsweise aufgrund eines verstopften Schmierstoffabgabekanals, dessen Stromversorgung aus­ schaltbar und eine Alarmvorrichtung aktivierbar ist. Im einfachsten Fall besteht die Alarmvorrichtung aus einer Leuchtdiode. Sofern die Steuerungsvorrichtung einen Mikroprozessor aufweist, können die Funktionen der Warn­ vorrichtung in diesem einprogrammiert werden.
Vorteilhafterweise sind der elektromotorische Antrieb, die Steuerungsvorrichtung und/oder die Mittel zur Versorgung mit elektrischer Energie lösbar mit dem Gehäuse und dem Stellkolben verbunden. Wenn die drei erstgenannten Bauteile eine bauliche Einheit bilden, lässt sich das Gehäuse nach Verbrauch des Schmierstoffvorrates leicht entfernen und durch ein neues, gefülltes Gehäuse ersetzen. Sofern entleerte Gehäuse gereinigt und wieder neu mit Schmierstoff befüllt werden, ist der gesamte erfindungsgemäße Schmier­ stoffspender sofort wiederverwendbar. Der elektromotorische Antrieb, die Steuerungsvorrichtung und die Mittel zur Versorgung mit elektrischer Energie können auch, bei­ spielsweise als bauliche Einheit, auf der dem Schmierstoff abgewandten Seite des Stellkolbens in das Gehäuse eingebaut sein.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausfüh­ rungsbeispiele darstellender Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schmierstoffgeber,
Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Baugruppen für die Ausführungsform mit Elektromotor sowie Untersetzungsgetriebe,
Fig. 3a, b einen Vertikalschnitt durch eine elektro­ mechanische Laufwegsteuerung (a) sowie eine Aufsicht auf den Rotor derselben (b),
Fig. 4 eine elektronische Schaltung für die Laufwegsteuerung gemäß Fig. 3.
Zum grundsätzlichen Aufbau des Schmierstoffspenders 1 zur Abgabe eines Schmierstoffs 2 an eine Maschine 3 gehört ein Gehäuse 4 für die Aufnahme eines Schmierstoffvorrates, ein Maschinenanschlussteil 5 mit Schmierstoffabgabekanal 6 an einer Seite des Gehäuses 4 und ein in das Gehäuse 4 einge­ presster Stellkolben 7, dessen Bewegung die Schmierstoff­ rate bestimmend steuerbar ist. Weiterhin erkennbar sind ein elektromotorischer Antrieb 8 zur Bewegung des Stellkolbens 7, eine Steuerungsvorrichtung 9 zur Steuerung der Schmier­ stoffrate, welche mit dem elektromotorischen Antrieb 8 verbunden ist, und Mittel 10 zur Versorgung des elektro­ motorischen Antriebes 8 und der elektrischen Steuerungs­ vorrichtung 9 mit elektrischer Energie. Im Ausführungs­ beispiel ist das Mittel 10 zur Versorgung des elektro­ motorischen Antriebes 8 und der elektrischen Steuerungs­ vorrichtung 9 ein wiederaufladbarer Akkumulator. Der elektromotorische Antrieb 8 ist als Getriebemotor mit einem Elektromotor 11 sowie mit einem Untersetzungsgetriebe 12 ausgebildet. Die Getriebeabtriebswelle 13 ist über ein Schubgetriebe mit dem Stellkolben 7 verbunden. Das Schub­ getriebe ist als Schraubengetriebe mit drehbarer Spindel 14 und an dem Stellkolben 7 drehfest befestigter Spindelmutter 15 ausgebildet. Der elektromotorische Antrieb 8, die Steuerungsvorrichtung 9 und der wiederaufladbare Akkumulator 10 bilden eine bauliche Einheit und sind mit dem Gehäuse 4 und dem Stellkolben 7 lösbar verbunden.
In der Fig. 2 ist zunächst eine Steuerungsvorrichtung 9 zu erkennen, welche als Mikroprozessor ausgebildet ist. Der Mikroprozessor ist als einstellbarer Zeitgeber programmiert und die Zeitintervalle können von einer Bedienperson über einen Schalter 16 eingestellt und verändert werden. Die Steuerungsvorrichtung 9 ist mit einem Leistungstreiber 17 verbunden, welcher die elektrischen Signale der Steuerungs­ vorrichtung 9 auf zum Antrieb des elektromotorischen An­ triebs 8 geeignete Leistungspegel verstärkt. Der Leistungs­ treiber 17 ist wiederum über eine Warnvorrichtung 18 mit einem Elektromotor 11 verbunden. Die Warnvorrichtung 18 ist zur Messung der Stromstärke eingerichtet und aktiviert eine als Leuchtdiode ausgebildete Alarmvorrichtung 19, sobald die Stromstärke einen vorgegebenen Schwellwert über­ schreitet. Die Warnvorrichtung 18 ist als Teil des Mikro­ prozessors ausgebildet und schaltet die Stromversorgung des elektromotorischen Antriebs 8 bei aktivierter Alarmvor­ richtung 19 ab.
In Fig. 3a, b erkennt man, dass die Laufwegsteuerung einen Rotor 21 und einen Stator 22 sowie ein Kontaktpaar 20 aufweist. Der Rotor 21 ist mit der Antriebswelle des Untersetzungsgetriebes bzw. der Motorwelle verbunden. Der Stator ist gehäusefest und weist einen Schleifer 23 auf, der den einen Kontakt des Kontaktpaars 20 bildet. Insbe­ sondere aus der vergleichenden Betrachtung der Fig. 3a und b erkennt man, dass der Rotor 21 den anderen Kontakt des Kontaktpaars bildet, wobei eine kreisförmig angeordnete Kontaktbahn 24 mit einem nicht leitenden Kontaktbahnbereich 25 eingerichtet ist. Der nichtleitende Kontaktbahnbereich 25 bildet einen Winkelbereich A. Das Kontaktpaar 20 ist geschlossen, wenn der Schleifer 23 sich außerhalb des Winkelbereichs A bewegt. Das Kontaktpaar 20 ist demgegen­ über offen, wenn der Schleifer 23 sich innerhalb des Winkelbereichs A befindet. In der Fig. 4 ist schematisch die Schaltung des elektromotorischen Antriebs 8, des Leistungstreibers 17 und des Kontaktpaares 20 dargestellt. Die Funktionsweise ergibt sich im Einzelnen aus einer ver­ gleichenden Betrachtung der Fig. 3 und 4 wie folgt: Im Ruhezustand ist das Kontaktpaar 20 geöffnet und der elektromotorische Antrieb 8 stromlos. Nach Ablauf eines vorgewählten Zeitintervalls erhält der Leistungstreiber 17, welcher als Schalttransistor ausgebildet ist, einen Impuls. Dieser Impuls bewirkt ein Anlaufen des elektromotorischen Antriebs 8. Dabei tritt der Schleifer 23 aus dem Winkel­ bereich A heraus. Sobald der Schleifer 23 aus dem Winkel­ bereich A herausgetreten ist, ist das Kontaktpaar 20 geschlossen. Daher erhält der elektromagnetische Antrieb 8 unabhängig von der Dauer des am Leistungstreiber 17 an­ liegenden Impulses Strom. Es versteht sich, dass der dem Leistungstreiber 17 zugeführte Impuls eine Impulsdauer aufweisen muss, welche ausreicht, um den Schleifer 23 aus dem Winkelbereich A herauszufahren. Nachdem das Kontaktpaar 20 geschlossen ist, arbeitet der Motor so lange, bis der Schleifer 23 nach einem vollständigen Umlauf des Rotors sich wieder im Winkelbereich A befindet. Sobald der Schleifer wieder in den Winkelbereich A eingetreten ist, ist der elektromotorische Antrieb 8 wiederum stromlos bis zum nächsten Impuls aus der Steuerungsvorrichtung 9. Es versteht sich, dass auch mehrere Winkelbereiche A einge­ richtet sein können, in welchen das Kontaktpaar offen ist, wenn nur ein Bruchteil einer Umdrehung der Motorwelle gewünscht ist.
Die Schaltung nach Fig. 4 ist auch ohne weiteres für eine Laufwegsteuerung gemäß Patentanspruch 3 zu verwenden, wenn der Taster bei Betätigung elektrisch offen ist. Der Winkelbereich A entspricht dann der Länge der Nocke (bzw. Nocken) in Umfangsrichtung.
Mit dem erfindungsgemäßen Schmierstoffspender 1 ist eine Dosierung von sehr kleinen Spende- bzw. Schmierstoffmengen möglich. Darüber hinaus lässt sich die Warnvorrichtung 18 unschwer an ein zentrales Kontrollsystem anschließen. Ferner ist eine Schmierung in Abhängigkeit der Maschinen­ laufzeit möglich.

Claims (9)

1. Schmierstoffspender zur Abgabe eines Schmierstoffes an eine Maschine mit
Gehäuse (4) für die Aufnahme eines Schmierstoff­ vorrates,
Maschinenanschlussteil (5) mit Schmierstoffabgabekanal (6) an einer Seite des Gehäuses (4),
in das Gehäuse (4) eingepasstem Stellkolben (7),
elektromotorischem Antrieb (8) zur Bewegung des Stellkolbens (7),
elektrischer Steuerungsvorrichtung (9) zur Steuerung der Schmierstoffrate und
Mittel (10) zur Versorgung des elektromotorischen Antriebes (8) und der elektrischen Steuerungsvor­ richtung (9) mit elektrischer Energie,
wobei der elektromotorische Antrieb (8) als Getriebemotor mit einem Elektromotor (11) und mit einem Untersetzungsgetriebe (12) ausgebildet ist, wobei die Getriebeabtriebswelle (13) des Untersetzungsgetriebes über ein Schubgetriebe mit dem Stellkolben (7) verbunden ist und wobei die Steuerungsvorrichtung (9) einen Zeitgeber zur Ansteuerung des elektromotorischen Antriebes (8) in nach Maßgabe der einzurichtenden Schmierstoffrate vorbestimmbaren Zeitintervallen aufweist, gekennzeichnet durch eine Laufwegsteuerung, die einen drehfest mit einer Welle des Untersetzungsgetriebes verbundenen Rotor (21) sowie ein Kontaktpaar (20) aufweist, wobei das Kontaktpaar (20) in vorgegebenen Winkelstellungen des Rotors (21) die Stromzufuhr zum Elektromotor (8) unterbricht.
2. Schmierstoffspender nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Kontaktelemente des Kontaktpaares (20) aus einem gehäusefest angeordneten Schleifer (23) und einer am Rotor (21) angeordneten umlaufenden Kontaktbahn (24) mit zumindest einem nicht leitenden Kontaktbahnbereich (25) bestehen.
3. Schmierstoffspender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (21) als Nockenscheibe mit zumindest einer Schaltnocke ausgebildet ist und dass das Kontaktpaar (20) einen Taster mit einem Betätigungselement aufweist, welches durch die Schaltnocke betätigbar ist.
4. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubgetriebe als Schrau­ bengetriebe mit drehbarer Spindel (14) und an dem Stell­ kolben (7) drehfest befestigter oder in dem Stellkolben (7) ausgeformter Spindelmutter (15) ausgebildet ist.
5. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (9) einen Mikroprozessor aufweist, dass der Mikroprozessor zumindest zum Teil als einstellbarer Zeitgeber programmiert ist und dass die Zeitintervalle über von einer Bedienperson betätigbare Schalter (16) einstellbar und veränderbar sind.
6. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steuerungsvor­ richtung (9) mit dem elektromotorischen Antrieb (8) über einen Leistungstreiber (17) verbunden ist, welcher die elektrischen Signale der Steuerungsvorrichtung (9) auch zum Antrieb des elektromotorischen Antriebes (8) geeignete Leistungspegel verstärkt.
7. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steuerungs­ vorrichtung (9) eine Warnvorrichtung (18) aufweist, mittels welcher bei unzulässiger Stromaufnahme des elektro­ motorischen Antriebes (8) dessen Stromversorgung ausschalt­ bar und eine Alarmvorrichtung (19) aktivierbar ist.
8. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Antrieb (8), die Steuerungsvorrichtung (9) und/oder die Mittel (10) zur Versorgung mit elektrischer Energie lösbar mit dem Gehäuse (4) und dem Stellkolben (7) verbunden sind.
9. Schmierstoffspender nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Antrieb (8), die Steuerungsvorrichtung (9) und die Mittel (10) zur Versorgung mit elektrischer Energie auf der dem Schmier­ stoff (2) abgewandten Seite des Stellkolbens (7) in das Gehäuse (4) eingebaut sind.
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