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Zentralschmieranlage
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmieren von schnellaufenden
Ketten, insbesondere für Fahrtreppen und -steige, sowie Kettenförderer unterschiedlicher
Bauart, mit einer kontinuierlich arbeitenden Pumpe, einer Speiseleitung und einer
von der Schmierstellenzahl abhängigen Anzahl von Schmierstoffverteilern, die mittels
eines Magnetventils ansteuerbar sind, welches durch einen die Bewegungsbahn der
Kette erfassenden berührungslos arbeitenden Steuerungsgeber einschaltbar ist.
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Ketten finden in der Technik zur Kraftübertragung vielfach Verwendung.
Um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, müssen diese Ketten in regelmäßigen
Abständen ausreichend geschmiert werden. Zu diesem Zweck sind bereits Zentralschmieranlagen
bekannt, welche alle Reibstellen in vorbestimmbarem Zyklus automatisch schmieren
und die auch bei größeren Kettengeschwindigkeiten bis zu 80 m/min arbeiten. Dabei
findet eine mittels eines Elektromagneten betätigbare Kolbenpumpe Verwendung, wobei
der Elektromagnet mittels eines die Bewegung der Kette erfassenden, berührungslos
arbeitenden Steuerschalters einschaltbar ist. Nachteilig ist dabei, daß die Auslösung
der zur Kettenschmierung benutzten Magnetpumpe zeitabhängig vorgenommen wird.
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Aufgrund der für die Magnetpumpe begrenzten Arbeitshubfolgen können
die vom Steuerschalter erfaßten Kettenbolzen nicht in ununterbrochener Folge abgeschmiert
werden, obzwar der Steuerschalter bei jedem passierenden Kettenbolzen anspricht.
Dadurch besteht die Gefahr, daß die bei einem Umlauf nicht geschmierten Bolzen auch
bei nachfolgenden Umläufen nicht die erforderliche Schmiermittelmenge erhalten bzw.
andere bereits beim ersten Umlauf geschmierte Kettenbolzen mehr oder weniger stark
überschmiert
werden. Durch Uberschmierung tritt bei schnellaufenden
Ketten eine große Verschmutzung ein. Nachteilig ist darüber hinaus, daß die Schmierstoff-Pumpe
häufig eingeschaltet und ausgeschaltet werden muß, da schnellaufende Ketten ein
oftmaliges Abschmieren benötigen. Durch die häufigen Schaltvorgänge wird einerseits
ein unwirtschaftlicher Betrieb erzwungen und andererseits der Verschleiß der Pumpe
gefördert.
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Es ist deshalb bereits eine Zentraschmieranlage zum Schmieren schnellaufender
Ketten vorgeschlagen worden, deren Pumpe kontinuierlich arbeitet, wobei zur Erzeugung
der Druckwechsel ein 2-Wege-Magnetventil vorgesehen ist, welches zum Druckaufbau
kurzzeitig durch einen berührungslosen Endschalter in Abhängigkeit von der Stellung
mindestens einer am Kettenturas angeordneten und mit diesem umlaufenden Netallfahne
oder dgl. schließbar ist.
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Das Pumpen-Aggregat wälzt das o1 normalerweise drucklos über einen
blvorrats-Behälter um und wird nur zum Schmieren durch Schließen des Magnetventils
zu einem DruckauSbau gezwungen, welcher zur Betätigung der Verteiler und damit zum
Abschmieren geeignet ist. Nachteilig ist bei dieser Zentralschmieranlage, daß ein
starkes Pumpenaggregat benötigt wird, um auch bei hohen Laufgeschwindigkeiten der
Kette durch eine entsprechend schnelle Schmierfolge die gewünschte Abschmierung
erreichen zu können, wobei durch die dauernde Schmierstoffumwälzung über den .Vorratsbehälter
oder den Pumpensaugraum eine Schmierstofferwärmung eintritt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einer Zentralschmieranlage
mit kontinuierlich arbeitender Pumpe zum Schmieren von schnellaufenden Ketten eine
Verbesserung derart zu entwickeln, daß der zum Schmieren notwendige Arbeitsdruck
in voller Höhe im wesentlichen unabhängig von der Pumpenleistung sofort abrufbar
zur Verfügung steht und hierdurch das Leistungsvermögen der Anlage bei geringerer
Belastung, insbesondere ohne Schmierstofferwärmung,
erhöht wird.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die von der Pumpe
bei Druckt akt en geförderte Schmierstoffmenge einem Druckspeicher zuführbar ist
und daß zwischen dem Druckspeicher und den Schmierstoffverteilern ein 3/2-Wege-Magnetventil
angeordnet ist. Damit arbeitet die Pumpe - anders als bisher - nicht mehr direkt
über die HaUptleitung eitung auf die Schmierstoffverteiler, sondern zunächst auf
den Druckspeicher, indem das für eine Abschmierung notwendige ölvolumen vorgespannt
wird. Zusätzlich findet die Vorspeicherung des bei einer Einleitungszentralschmieranlage
gerätebedingten Schmierstoffvolumens statt, das dazu dient, die Leitungen aufzuspannen,
die Kompressibilität des Schmierstoffs zu überwinden und die Verteiler zu betätigen.
Durch die Zwischenschaltung eines Druckspeichers gelangt die von der Pumpe geförderte
Schmierstoffmenge nicht mehr direkt an die Schmierstellen, d. h. auf die Kettenbolzen,
sondern wird abrufbar und damit unabhängig von der Art der Druckquelle zum Schmiervorgang
bereitgehalten. Dieser wird durch Schalten des 3/2-Wege-Magnetventils eingeleitet.
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Dabei ist insbesondere zweckmäßig, zwischen dem Steuerschalter und
dem 3/2-Wege-Magnetventil einen Impulszähler anzuordnen.
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Hiermit kann der Schmierstoff, der aus einer beliebigen Druckquelle
stammt, aus dem Druckspeicher abgerufen werden als Ergebnis einer Zählung der zu
schmierenden Reibstellen, insbesondere Kettenbolzen. Mit dem -Empulszähler wird
nach einer vorbestimmten einstellbaren Impulszahl das 3/2-Wege-Magnetventil geöffnet
und damit der Druckspeicher über die Haupt leitung mit den Verteilern verbunden,
während im übrigen das Ventil die Verbindung der Verteiler zur Rücklaufleitung herstellt.
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Vorzugsweise ist der Impulszähler ein elektronischer Impulszähler
und ist an ihm die Steuer-Impulszahl gleich der
Anzahl der zu schmierenden
Kettenbolzen f/- 1 eingestellt.
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Bei einer laufenden Kette werden damit die abzuschmierenden Kettenbolzen
elektronisch erfaßt und gezählt und wird durch Betätigung des 3/2-Wegeventils nach
Durchlauf der Anzahl der insgesamt vorhandenen Kettenbolzen + 1 der Schmiervorgang
ausgelöst.
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Hierdurch wird nach und nach die gesamte Anzahl der in der Kette vorhandenen
Kettenbolzen abgeschmiert, da bei jedem neuen Abschmiervorgang der dem bereits erfaßten
Kettenbolzen vor- oder nachlaufende Kettenbolzen erfaßt wird. Jede aufgrund von
Wahrscheinlichkeitsermittlungen bisher bestehende Unsicherheit ist damit ausgeschlossen
und darüber hinaus die Gefahr einer Uberschmierung behoben.
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SQll bei kurzen Ketten nicht bei jedem Umlauf ein Bolzen abgeschmiert
werden,. so kann als Grundeinstellung natürlich auch ein Vielfaches der Gesamtbolzenzahl
+ 1 gewählt werden. Ebenso ist es denkbar, daß bei besonders: langen Ketten, die.
häufiger geschmiert werden sollen, eine Grundeinstellung gewählt wird; die bewirkt,
daß mehrere Bolzen bei einem Ptauf erreicht werden. Dabei muß selbstverständlich
darauf geachtet werden, daß brei dem Dauerbetrieb der Anlage sämtliche Bolzen erreicht
werden.
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Der Druckspeicher ist ein Hydrospeicher bekannter Bauart, dessen Schmierstoffraum
an die Speiseleitung angeschlossen ist rund dessen Aufspanndruck> 22 bar gehalten
wird. Hierdureh ist ein optimaler Schmiereffekt bei großen-Variationsmöglichkeiten
hinsichtlich der Anzahl der zu betätigenden Verteiler, der Wahl der Pumpe und den
sich daraus ergebenden Schmierimpulsfolgen bereitgestellt. Insbesondere wird vorgeschlagen,
als Pumpe eine kontinuierlich. langsam arbeitende Schmierkolbenpumpe für Öl im Viskositätsbereich
zwischen 30 und 2000 mm2/s mit einem Förderdruck von maximal 30 bar und einem Fördergiumen
von maximal 5 cm3 je Arbeitszyklus zu verwenden.
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Dies zeigt auf, daß durch den erfindungsgemäßen Druckspeicher ein
besonders leistungsstarkes Pumpenaggregat selbst zur Abschmierung
schnellaufender
Ketten nicht mehr benötigt wird und das Leistungsvermögen der Schmieranlage erheblich
verbessert ist.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine erfindungsgemäße
Zentralschmieranlage für Rolltreppen schematisch dargesellt ist. In der Zeichnung
zeigt die einzige Figur: die gesamte Schmieranlage in schematischer Darstellung.
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Die Schmieranlage ist zur Schmierung der Antriebsketten einer Rolltreppe
vorgesehen. Sie besteht aus einem Clschmierpumpen-Aggregat 1 mit einem maximalen
Förderdruck von 30 bar. Das Fördervolumen beträgt j Arbeitszyklus maximal 5 cm3.
Die Pumpe 1 ist geeignet für Schmieröle einer Viskosität zwischen-30 bis 2.000 mm2s-1
. Ihre Nennleistung beträgt 2,5 W.
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Die Pumpe 1 besteht aus einer im Ölbehälter eingebauten Kolbenpumpe,
die mit einem Wechselstrom-Synchron-Getriebemotor kombiniert ist. Mit jedem Drucktakt
wird das genannte Fördervolumen in eine Hauptleitung 10 gefördert. An dieser ist
ein Druckspeicher 3 angeschlossen, der ein Membranspeicher ist. Auch ein federbelasteter
Kolbendruckspeicher eignet sich zur Druckspeicherung.
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Zur Druckkontrolle ist ein Druckmeßgerät 4 vorgesehen.
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Die Hauptleitung 10 führt über ein 3/2-Wege-Magnetventil 5 zu Verteilern
9, an die Düsen 8 entsprechend den zugeordneten Schmierstellen angeschlossen sind.
Diese sind in Fig. 1 der Zeichnung durch die schematische Darstellung einer Kette
mit Gelenkbolzen 12 verdeutlicht, die von den zwei Düsen 8 beidseitig durch Aufspritzen
einer bemessenen Ölmenge während des Umlaufs geschmiert werden. In der Zeichnung
steht das 3/2-Wege-Rænetventil derart, daß die Verteiler 9 über die Hauptleitung
10
mit einer Rücklaufleitung 11 zum Clvorratsbehälter verbunden sind. In diesem Entlastungszustand
können die Verteiler 9 den für ihre Funktion notwendigen Umschichtungsvorgang durchführen
und sind damit zu einer Abgabe einer dosierten blmenge bei der nächsten Druekbeaufschlagung
vorbereitet.
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Die Auslösung eines Shmiervorgangs erfolgt über einen berührungslos
arbeitenden Näherungsschalter 7 bekannter Ausführung, dessen den Vorbeilauf benachbarter
Gelenkbolzen 12 der Kette registrierenden Impulse in einem elektronischen Impulszähler
6 Shlbar sind, der wiederum an das- 3/2-Wege-Magnetventil 5 angeschlossen ist.
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Die mit den Bezugsziffern 3 bis 5 der Anlage gekennzeichneten Bauteile
werden als Steuereinheit 2 zu einer Baueinheit zusammengefaßt, die in der praktischen
Ausführung der Pumpe gehäusemäßig zugeordnet ist. Der Schalter 7 kann auch auf optoelektronischer
Basis (Lichtschranke) arditen.
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Mit der Schmieranlage ist vorgesehen, daß die kontinuierlich langsam
arbeitende Pumpe 1 zunächst auf den Druckspeicher 3 arbeitet und damit das für eine
Ab schmierung notwendige Ölvolumen vorspannt. Zusätzlich wird das bei einer Einleitungszentralschmieranlage
gerätebedingte Schmierstoffvolumen vorgespeichert, das dazu dient, die Leitungen
aufzuspannen, die Kompressibilität des Schmierstoffs zu überwinden und die Verteiler
9.zu betätigen.
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Der Aufspannungsdruck des Druckspeichers 3 soll nicht unter 22 bar
abfallen.
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Die zu schmierenden Gelenkbolzen 12 laufen am Annäherungsschalter
7 vorbei und werden über die von diesem abgegebenen Impulse im Impulszähler 6 gezählt.
Bei Erreichen einer vorgegebenen Anzahl wird das 3/2-Wege-Magnetventil 5 geschaltet
und damit der Druckspeicher 3 über die Leitung 10 mit den Verteilern 9 verbunden.
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Hiernach sperrt in stromlosen Zustand das 3/2-Wege-Magnetventil 5
(in Fig. 1 der Zeichnung dargeste-llter Zustand) die unter Druck stehende Hauptleitung
10 ab und stellt eine-Verbindung
der Verteiler 9 mit der Rücklaufleitung
11 her. Für die Auslösung der Schmierung wird der elektronische Impulszähler 6 so
eingestellt, daß die Erregung des Ventils 5 durchgeführt wird, wenn die Anzahl der
vorhandenen Kettenbolzen 12 plus 1 gezählt ist. Derart ist sichergestellt, daß bei
einem folgenden Auslösen eines Schmiervorgangs nicht der bereits abgeschmierte Gelenkbolzen
12-, sondern der nachfolgende erfaßt wird. Dabei wird die Zuteilmenge an Schmierstoff
aufgrund des immer zur Verfügung stehenden Druckes im Druckspeicher 3 schlagartig
abgegeben. Es werden nur zwei Verteiler 9 für einen Kettenbolzen 12 benötigt.
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Beispiel: Eine Roltreppe hat 55 Stufen und je Stufe 3 Kettenbolzen,
also insgesamt 165 Kettenbolzen (16,5 m). Die Treppengeschwindigkeit beträgt 0,5
m/s. Es soll ein Kettenbolzen je 6 Umläufe geschmiert werden. Der Zähler wird auf
991 eingestellt, damit nach je 6 Treppenumläufen der nächstfolgende Kettenbolzen
geschmiert wird. Es erfolgt also alS 198,2 s ein Schmiertakt, d. h. alle Kettenbolzen.
werden bei diesem Beispiel innerhalb von 9,08 h einmal geschmiert.
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B e z u g s z e i c h e n- 1 i s t e: 1 Ölschmierpumpe 2 Steuereinheit
3 Druckspeicher 4 Druckmeßgerät 5 3/2-Wege-Magnetventil 6 Impuls zähler 7 elektronischer
Schalter 8 Düsen 9 Verteiler 10 Hauptleitung 11 Rücklaufleitung 12 Gelenkbolzen