DE8909995U1

DE8909995U1 - Aggregat zur automatischen Minimalmengenschmierung

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Publication number: DE8909995U1
Application number: DE8909995U
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Tecalemit GmbH
Current assignee: Deutsche Tecalemit GmbH
Priority date: 1989-08-21
Filing date: 1989-08-21
Publication date: 1989-11-16

Description

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	206/89-500	18.08.89
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Aggregat z-ur ;jtomatis'hen	Minimalmengenschmierung

Die* Erfindung betrifft ein Aggregat ¹Jr automatischen Minimülmenger<schmierung nach dem Öl-Luft-S^nmierverfahren für schnelllaufende Maschinenelemente, &tgr;. B. ^enauigkeits- und Hochgenauigkjits-Wälzlager mit Drehzahlkennwerten von &eegr; &khgr; d ?
1,4 &khgr; &Igr;&Ogr;⁶ bzw. = 2,4 &khgr; &Igr;&Ogr;⁶ mm &khgr; Min. ~^X.

Derartige Einrichtungen zur Schmierung schneilaufender Maschinenelemente mit flüssigen (viskosen) Schmierstoffen sina nach diesem Verfahren bekannt. Hierbei wird das Sch-.iieröl intermittierend volumetrisch dosiert, über eine Mischkammer in einen parallel geschalteten Druckluftstrom befördert, durch
diesen an der Innenwandung einer Mischleitung und anschliessend in evtl. weiteren Kanälen transportiert und über eine
Düse quasikontinuierlich feinverteilt dem Maschinenelement
(&zgr;. B. Wälzlager) zugeführt; jeder Reibstelle ist hierbei
mindestens eine Öl-Luft-Mikropumpe zugeordnet. Neben der Fördereinwirkung der Druckluft auf den Schmierstoff, infolge
einer Energieübertragung durch Schubspannungen der Druckluft auf das Schmieröl bei turbulenten luftseitigen Strömungsverhältnissen, besitzt sie in der Lagerstelle eine Kühlwirkung, sowie, z. B. im gesamten Verband einer Lagerung, eine Sperrluftwirkung. Die Schmierstoff-Dosierung erfolgt in einer KoI-

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ben-Mikropumpe, welche, der Schmierstoff durch Gefälle aus dem Schmierstoffbehälter über einen Feinstfilter saugseitig zufließt. Die Pumpe wird durch eine Beaufschlagung mit Druckluft betätigt; ihr Kolbenhub ist mechanisch verstellbar und damit die Dosiermsnge. Durch ein elektrisches Steuergerät kann zusätzlich die Taktzeit der Druckbeaufschlagung der Mikropumpen eingestellt werden; so ergibt sich durch die Variation dieser beiden Parameter die Schmierstoffabgabe pro Zeiteinheit

(Größenordnung: 10 mm /h, quasikontinuierlich an u?r Schmierstelle) . Die verfahrensmäßige Reduzierung der Schmierstoffmenge pro Zeiteinheit findet dort ihre Grenze, wo der Schmierstofftransport an der Wandung der Mischleitung periodisch abreißt und die Abgabe an der Schmierstelle diskontinuierlich verläuft.

Nachteilig bei dieser Ausführung sind die Einstellmöglichkeiten des Kolbenhubs der Mikropumpe für die Dosiermenge, die bezüglich der Bestimmung der genauen Abgabemenge pro Zeiteinheit immer eine umständliche Mengenmessung erforderlich macht, die niedrige Druckluftbeaufschlagung des Kolbens der Mikropumpe (2. B. mit max. 6 bar, wie sie in einem industriellen Druckluftnetz zur Verfügung stehen) und damit die Beschränkung der Förderfähigkeit auf niedrigviskose Schmieröle, der drucklose Zulauf des Schmieröls zu den Mikropumpen und seiner filtierung, sowie die ausschließliche fcinzweckVerwendungsmöglichkeit eines solchen Aggregats.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Erfindungsgewäß wird dies durch die folgenden Maßnahmen erreicht:

1. Einsatz einer kostengünstig-serienmäßigen Pumpe aus dem Bauprogramm einer Anlage n^ch dem Wirkprinzip der Einleitungs-Zentralschmierung, vorzugsvieise nach dem Impulssystem; die Pumpe kann wahlweise pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigt werden.

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2. Einsatz von auswechselbaren Zumeßventilen konstanter Dosiermenge nach dem Wirkprinzip der Einleitungszentralschmierung, vorzugsweise nach dem Impulssystem; diese werden in die Schmierstoff-Luft-Verteiler eingeschraubt. Sie sind kostengünstig verfügbar.

3. In der Schmierstoff-Druckleitung, hydraulisch parallel geschaltet, wird der Ausgang für den Anschluß der Hauptleitung einer normalen Zentralschmierung (Schnittstelle) realisiert.

4. Druckseitige Anordnung eines oder mehrerer Filter für die Schmierstoff-Luft-Schmierung, insbesondere mit einer Feinst-Filtierung des Schmierstoffes.

5. Anordnung in jedem einzelnen Schmierstoff-Luft-Verteiler eines einstellbaren Drosselventils zur Einjustierung der Druckluft in Abhängigkeit von der jeweiligen Dosiermenge der Zumeßventile und den Strömungsverhältnissen in der Mischleitung im Hinblick auf die quasikontinuierliche Abgabe an der Schmierstelle mit optimalem Sprühbild.

Durch die hydraulische Umsetzung des Förderdrucks der Pumpe im Zumeßventil wird erreicht, daß erfindungsgemäß wesentlich höhere Viskositäten flüssiger Schmierstoffe und sogar konsister te Fette (z. B. Fließfette) nach diesem Verfahren verarbeitet werden können. Bedingt ist dies durch das wesentlich höhere Druckniveau des primären hydraulischen Schmierstoffkreises des gesamten Aggregats, basierend auf dem Einleitungs-Wirkprinzip, insbesondere nach dem Impulssystem, und der Überwindung des Gegendrucks des pneumatischen Kreises in der Mischzone des Schmierstoff-Luft-Verteilers.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben; es zeigen:

Figur 1 einen schematischen hydraulisch-pneumatischen Schaltplan des Aggregats in einer Baueinheit mit vier Schmierstoff-

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Luft-Verteilern.

Figur 2 die schematische Vorderansicht eines solchen Aggregats, dessen Zentralschmier-Kolben-Pumpe pneumatisch betätigt wird.

Figur 3 den hydraulischen Schaltplan einer hydraulisch betätigten Zentralschmier-Kolben-Pumpe.

Zunächst zu Figur 1.

Mit der Haupteinschaltung der gesamten Maschine, für die das Schmier-Aggregat (38) eingesetzt wird, wird das 2/2-Wege-Magnetventil (29) für die Druckluftversorgung für das Aggregat (38) freigegeben und die Druckluft tritt kontinuierlich über den Schmierstellenanschluß (18) i tj die Schmierstellen.

GlPichzeitig zeigt das Manometer (22) den herrschenden pneumatischen Druck vor den Schmierstoff-Luft-Verteilorn (13) an. Die Druckluftmenge ist abhängig von der Einstellung des Reduzierventils (21) und des jeweiligen Drosselventils (17) im Schmierstoff-Luft-Verteiler (13). Gleichzeitig startet das elektronische Steuergerät (25). Durch das Steuergerät (25), u. U. geringfügig zeitlich verzögert, wird das 3/2-Wege-Magnetventil (20) für die Druckluft der Zentralschmierpumpe (1) gestartet, deren Fördereinheit (46) durch den Pneumatikzylinder (3) betätigt wird. Durch den hydraulischen Druckaufbau in der Fördereinheit (46) wird das 3/2-Wege-Steuerventil (6) der Pumpe (1) auf Durchgang geschaltet und es erfolgt eine hydraulische Förderwirkung des Schmierstoffes, verbunden mit einem Druckaufbau über die Druckleitung (5) in den gesamten hydraulischen Teil des Aggregats (38). Gleichzeitig treten die elektrohydraulischen Kontrollorgane (8, 12, 43) in Aktion, deren elektrische Signale dem Steuer- und Kontrollgerät (25) zugeführt werden.

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Du^ch den hydraulischen Druckaufbau werden die Zumeßventile (14) in den jeweiligen Schmierstoff-Luft-Verteilern (13) betätigt. Aufgrund ihrer Wirkart nach der Einleitungs-Zentralschmierung, insbesondere nach dem Impulsverfahren, dosieren sie ihr konstantes volumetrisches Dosiervolumen des Schmierstoffes entgegen dem herrschenden Luftdruck in die Mischzone (15). Die gesamte Druckumsetzung des Schmierstoffes erfolgt hierbei hydraulisch auf einem Druckniveau von primärseitig ca. 50 bis 100 bar. Durch die Austauschbarkeit der Zumeßventile (14) können verschiedene Dosiermengen realisiert werden.

Von der Mischzone (15) befördert nun die permanent austretende Druckluft den Schmierstoff aus dem Verteiler (13) über die Mischleitung (16) zum Schmierstellenanschluß (18) an der zu schmierenden Maschine. Durch die entsprechende Luftdruckeinstellung am Reduzierventil (21) und insbesondere individuell jeweils am Drosselventil (17) des Verteilers (13) wird erreicht, daß der Schmierstoff an der Innenwandung der Leitung (16) sich gleichmäßig verteilt und quasikontinuierlich als Schmierstoff-Luft-Gemisch über den Anschluß (18) zur Schmierstelle transportiert wird und in die Reibstelle des zu schmierenden Maschinenelementes gelangt .

Hierbei kommt der absoluten Sauberkeit des Schmierstoffes beim Öl-Luft-Verfahren die größte Bedeutung zu, was ein Feinstfilter (9) in der Druckleitung (5), kontrolliert mit einem Differenzdruckschalter (43), erforderlich macht. Ähnlich gefiltert mit dem Filter (10) wird der Schmierstoff im parallel geschalteten Strang für die Zentralschmierung mit dem Anschluß (11).

Die Zentralschmierpumpe (1) besitzt saugseitig ein Saugsieb (2), zum Druckaufbau des Schmierstoffdrucks in der Druckleitung (5) und Folgeeinrichtungen ein 3/2-Wege-Steuerven-

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til (6) mit einer Entlastungsleitung (7) in den Schmierstoffbehälter (4). Dieser Behälter (4) ist als Wechselbehälter ausgebildet und besitzt ein Befestigungsaußengewinde (48) . Der minimale Stand des Schmierstoffes im Behälter (4) wird durch einen Niveauschalter (24) registriert.

Der zeitliche Ablauf der Schmierung, neben den Kontrolliunktionen, wird durch eine Impuls-Pausen-Steuerung des elektronischen Steuer- und Kontrollgerätes (25) gesteuert. Insbesondere können dort verschiedene Zeiteinstellungen der Schmierpausen sowie der Öffnungszeiten des 3/2-Wege-Magnetventils (20) vorgenommen werden; Pausensymbol (53) und Impulssymbol (54).

Die Figur 2 zeigt das Aggregat als eine Baueinheit (38) in Vorderansicht und die Zuordnung einzelner Bauteile gemäß Fig. 1. Der Schmierstoffbehälter (4) ist hierbei über ein Befestigungsaußengewinde (48) mit dem Befestigungsinnengewinde (50) des Pumpenwinkels (49), auf dsm die Zentralschmierpumpe (1) angeordnet ist, verschraubt. Der Behälter (4) seinerseits wird durch eine Haube (51) geschützt, die ihrerssits sinsn Sehschlitz ' 5 2 ^ bssitzt:

In der Figur 3 ist die durch einen Hydraulikzylinder (i2) betätigte Zentralschmierpumpe (31) mit ihrer Fördereinheit (46) dargestellt. Dieser Zylinder (42) ist durch eine Hydraulikleitung (33) mit dem außerhalb der Aggregat-Baueinheit (38) liegenden 3/2-Wege-Magnetventil (32) verbunden, welches Bestandteil des Hydraulik-Kreises der gesamten Maschine ist. Die Schmierstoff-Druckleitung ist in (5) angedeutet.

In der Figur 4 ist die durch einen Elektromotor (39) betätigte Zentralschmierpumpe (34) mit dem Abgang der Schmierstoff-Druckleitung (5) erfaßt.

Eine vereinfachte nicht dargestellte Steuerungsmöglichkeit

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der pneumatisch betätigten Zentralschmierpumpe (1), besteht darin, in den elektrischen Gerätestecker für den Magneten des 3/2-Wege-Magnetventils (20) einen elektronischen Modul zu intregieren, der die Impuls-Pausen-Steuerung beinhaltet. Eine weitere Möglichkeit ist dadurch gegeben, sämtliche Steuerungs- und Kontrollfunktionen zur Schmierung vom Mikroprozessor der NC-Maschine, die geschmiert werden soll, wahrnehmen zu lassen; einzige Ausnahme: die visuellen Druckanzeigen durch -iie Manometer (12, 22); insoweit entfällt das elektronische Steuer- und Kontrollgerät (25) . Zur Filtierung und Wasserabscheidung der Druckluft ist üblich, maschinenseitig vor dem Magnetventil (29) eine Wartungseinheit in der Druckluftleitung (19) anzuordnen.

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Nr. 206/89-500 Or. Hu/Wa

Bezugszeichen

1 Zentralschmierpumpe (pneum. betätigt)

2 Saugsieb

3 Pneuzylinder (Pumpe)

4 Schmierstoffbehälter

5 Druckleitung (Schmierstoff)

6 S/c-Wege-Sts^erventil (Pumpe)

7 Entlastufigsls: rvng mit RV (Pumpe)

8 Druckschalter (Schmierstoff), elektr.

9 Feinstfilter (Aggregat)

10 Filter (Zentralschmieranlage)

11 Hauptleitungsanschluß (Zentralschmieranlage)

12 Manometer (Schmierstoff)

13 Schmierstoff-Luft-Verteiler (4 x)

14 Zumeßventil (Schmierstoff)

15 Mischzone (Schmierstoff-Druckluft)

16 Mischleitung (Schmierstoff-Druckluft)

17 Drosselventil, einstellbar (Druckluft)

18 Schmierstellenanschluß

19 Druckluftleitung

20 3/2-Wege-Magnetventil (Druckluft/Pumpe)

21 Reduzierventil (Druckluft)

22 Manometer (Druckluft)

23 Druckscheiter (Druckluft) elektr.

24 Niveauschalter (Schmierstoff), elektr.

25 Steuer- und Kontrollgerät, plektronisch

26 Schmierstoff-Luftleitung, Austritt (4 x)

27 Druckluftanschluß (Pneuzylinder)

28 Druckluftanschluß (Aggregat)

29 2/2-Wege-Magnetventil (Druckluft-Hauptventil)

30 Druckluftleitung

31 Zentralschmierpumpe (hydr. betätigt)

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32 3/2-Wege-Magnetventil (hydr. betätigte Pumpe)

33 Hydraulikleitung

34 Zentralschmierpumpe (elektr. betätigt)

35 Schmierstoff-Luft-Verteiler-8ausinheit

36 Anschluß Druckleitung (Snhmisrstaff)

37 Anschluß Druckluftleitung

38 Aggregat-Baueinheit

39 Elektromotor (Pumpe)

40 Filterblock

41 Aystsuscheif.sc:*.:: (Siebfilter)

42 Hydraulikzylinder {Pumpe)

43 Differenzdruckschalter, elekti. (Schmierstoff)

44 Öruckanschlußl(Schmierst.nff), Differenzdruckschalter

45 Drjckanschluß2(Schmierstoff), Differenzdruckschalter

46 Fördereinheit (Schmierstoff)

47 Sauglsitung (Schmierstoff)

48 Befestigungsaußengewinde (Schmierstoffbehälter)

49 Pumpenwinkel (Pumpe)

50 Befestigungsinnengewinde (Pumpenwinkel)

51 Haube (Schmierstoffbehälter)

52 Sehschlitz (Schmierstoffhaube)

53 Pausenzeit-Symbol (Steuergerät)

54 Impulszeit-Symbol (Steuergerät)

Claims

1. Aggregat zur automatischen Minimalmengenschmierung nach dem Öl-Luft-Verfahren für viskose Schmierstoffe, aufweisend einen Schmierstoffbehälter, ein oder mehrere pneumatisch betätigte, volumetrisch einstellbar, dosierende und verblockte Mikropumpen mit je einer Schmieröl-Druckluft-Mischzone und -Mischleitung, sowie einer gemeinsamen Druckluftzufuhr und -regulierung, saugseitig einen ölfilter, pneumatischen Druckschalter und Manometer, eine elektronische Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß

es eine Zentralschmierpumpe (1, 31, 34), ein oder mehrere Schmierstoff-Luft-Verteiler (13), je bestehend aus einem Gehäuse mit je einem austauschbaren Zumeßventil (14) mit einer volumetrisch-fixen Dosiermenge für viskose und konsistente Schmierstoffe mit den konstruktiven Merkmalen der Zentralschmierungs-Einlei^ungsverteiler, je einem einstellbaren Druckluft-Drosselventil (17), je einer Mischzone (15) und daran anschließenden Mischleitung (16), sowie in der Druckleitung (5) der Purpe (1) mindestens ein Schmierstoffilter (9) mit einem Differenzdruckschalter (43),

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einem hydraulischen Druckschalter (8), ein Manometer (12), und, hydraulisch parallel angeordnet, einen Hauptleitungsanschluß (11) einer Zentralschmieranlage (Schnittstelle), in der Druckluftleitung (30) ein Reduzierventil (21), einen pneumatischen Druckschalter (23) und ein Manometer (22) besitzt und als eine Baueinheit (38) ausgebildet ist.

. A y y r e y a I &pgr; ti ü fr A &Pgr; s p F ü C fr 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zantralschmierpumpe (1, 31, 34) aus einer Fördere nheit (46), einem Antrieb (3, 39, 42), einen austauschbaren Schmierstoff behälter (4), einer Saugleitung (47) mit Saugsieb (2), einem Steuerventil (6), einer Entlastungsleitung (7), einem Niveauschalter (24) und einem 3/2-Wege-Magnetventil (20) besteht jnd als eine interne Baueinheit (I₁ 31, 34) ausgebildet ist.

3. Aggregat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralschmierpumpe (1, 31, 34) mit einem Antrieb (3, 39, 42) einen Pneumatikzylinder (3), einen Hydraulikzylinder (42) oder einen Elektromotor (39) besitzt.

4. Aggregat nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmierstoffbehälter (4) der Zentralschmierpumpe (1, 31, 34) ein Befestigungsaußengewinde (48) und der Pumpenwinkel (49) ein iJefestigungsinnengewinde (50) besitzt und beide versed raubt sind.

5. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schmierstoff-Luft-Verteiler (13) zu einer Baueinheit (35) zusammengefaßt sind.

6. Aggregat nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß UXC OUMIUJ-CXaUUXX-I-UX U~VeX UCX. L CX — DOUCXIIIICIL· \O-J ) CXIICII

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Blatt 3 Datum IQ. 10.89

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Anschluß (36) der Druckluftleitung (5) und einen Anschluß (37) der Druckluftleitung (30) besitzt.

7. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmierstoffilter (9) als Feinstfilter ausgebildet ist und vor der Schmierstoff-Luft-Verteiler-Baueinheit (35) angeordnet ist.

8. Aggregat nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Druckanschlüsse (44, 45) für den Differenzdruckschalter (43) vor und nach dem Schmierstoffilter (9) angeordnet sind.

9. Aggregat nach Anspruch I₁ 7 ui'd 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zentralschmierungsfilter (10), mit dem Schmierstoffilter (9) hydraulisch parallel angeordnet und einen Filterblock (40) bildend, vor dem Hauptleitungsanschluß (11) sitzt.

10. Aggregat nach Anspruch 1, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe der Filter (9, 10) als Austauscheinsätze (41) ausgebildet sind.