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Dokumentenidentifikation DE3112929C2 15.02.1990
Titel Umsteuervorrichtung für eine Zweileitungs-Fett-Verbrauchsschmieranlage
Anmelder Joseph Vögele AG, 6800 Mannheim, DE
Erfinder Knäbel, Horst, 4000 Düsseldorf, DE
Vertreter Grünecker, A., Dipl.-Ing.; Kinkeldey, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Stockmair, W., Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Ae.E. Cal Tech; Schumann, K., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Jakob, P., Dipl.-Ing.; Bezold, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Meister, W., Dipl.-Ing.; Hilgers, H., Dipl.-Ing.; Meyer-Plath, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 31.03.1981
DE-Aktenzeichen 3112929
Offenlegungstag 07.10.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.02.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.1990
IPC-Hauptklasse F16N 25/02
Zusammenfassung Umsteuervorrichtung für Zweileitungs-Verbrauchsschmieranlagen für Fett, in denen ein Schieber eine Verbraucherleitung mit einer Versorgungsleitung und die zweite Verbraucherleitung mit einem Tank verbindet, erforderten bisher ein aufwendiges Gehäuse und komplizierte Steuerelemente. Zur Umsteuerung des Schiebers waren mechanische Antriebsvorrichtungen oder pneumatische Servokolben eingesetzt. Es war schwierig, eine ausreichende Abdichtung in dem Bereich der Anschlußmündungen sicherzustellen. Aufgabe ist es, eine Umsteuervorrichtung dieser Art im Aufbau zu vereinfachen und in ihrer Funktionssicherheit zu verbessern. Dies wird dadurch erreicht, daß als Antrieb für einen blockartigen Schieber ein hydraulischer Steuerkreis mit am Schieber angreifenden Hilfskolben eingesetzt wird, und daß am oder im Gehäuse eine ebene Steuerfläche vorgesehen ist, in welcher die Mündungen der einzelnen Anschlüsse der Verbraucher- und der dazwischen liegenden Versorgungsleitung münden. Auf der ebenen Steuerfläche gleiten Scherbüchsen, die im Schieber sitzen und wahlweise eine Verbindung zwischen der Versorgungsleitung und eine Verbraucherleitung herstellen, während die andere Verbraucherleitung unmittelbar über die Oberfläche des Schiebers in der Kammer mit dem Tankanschluß verbunden ist. Damit wird bei hoher Funktionssicherheit eine grundlegende bauliche Vereinfachung erzielt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Umsteuervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einer aus dem Prospekt "LINCOLN-HELIOS GmbH, Heidelberg, 70 07-03-1-D" bekannten Umsteuervorrichtung ist ein elektrisch gesteuerter Umsteuerantrieb vorgesehen, der den Schieber im Schiebergehäuse über einen Getriebemotor und eine Exzenterwelle betätigt. Auf einem Chassis ist der Elektromotor mit dem Getriebe und der Exzentersteuervorrichtung zusammen mit Mikroschaltern aufgesetzt. Über eine Schubstange und einen nachgeschalteten Springmechanismus wird der Schieber angetrieben. Die Umsteuervorrichtung ist groß und schwer und deshalb unter beengten Platzverhältnissen entfernt von den Schmierstellen anzuordnen. Der apparative Aufbau ist aufwendig.

Aus einem Prospekt der Firma DE LIMON FLUHME & Co., Düsseldorf, sind Umsteuervorrichtungen mit elektromotorischer Betätigung über Getriebe oder pneumatischer Betätigung über Elektromagnetventile bekannt, die apparativ aufwendig, schwer und groß bauend sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umsteuervorrichtung der eingangs genannten Art kompakt und ohne großen apparativen Aufwand auszubilden.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Ein hydraulischer Umsteuerantrieb läßt sich auch bei den hier erforderlichen, hohen Schieberbetätigungskräften kompakt ausbilden. Durch die Eingliederung des hydraulischen Umsteuerantriebs in das Schiebergehäuse entsteht eine eigenständige, kleinbauende Einheit, die auch bei beengten Platzverhältnissen nahe an die Schmierstellen gesetzt werden kann und praktisch nur an die Energieversorgung anzuschließen ist.

Hydraulisch betätigte Wegeventile in der allgemeinen Hydraulik sind an sich bekannt (Ölhydraulik, 3. Auflage, 1978, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Kapitel 4.1.1 und 4.1.1.1; Seiten 136 bis 140).

Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 2 hervor. Die hierbei vorgesehenen Ventile im Hydraulikkreis sorgen für eine zuverlässige Überlastsicherung und einen Ausgleich von Leckverlusten.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anband der Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, teilweise im Schnitt einer erfindungsgemäßen Umsteuervorrichtung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung, im Detail des den Schieber enthaltenden Gehäuseteils, und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung in der Ebene III-III von Fig. 2.

Aus der schematischen Darstellung von Fig. 1 ist eine Umsteuervorrichtung 1 für eine Zweileitungs-Fett-Verbrauchsschmieranlage erkennbar. Die Umsteuervorrichtung besitzt ein massives Gehäuse 2, in dem eine Kammer 3 für einen zwischen zwei Stellungen verschiebbar geführten Schieber 4 ausgebildet ist. In die Kammer 4 führt ein Versorgungsanschluß P neben dem in Schieberichtung des Schiebers 4 mit Abständen jeweils Verbraucheranschlüsse A und B vorgesehen sind. Die Anschlüsse P, A und B haben in der Kammer 3 ihre Mündungen 5, 6, 7 in einer Steuerfläche 10, die einer Stirnfläche 11 des Schiebers zugewandt liegt. Aus der Kammer 3 führt ein Tankanschluß T heraus, der in die Kammer 3 bei 8 einmündet. Im Schieber 3 ist ein U-förmiger Durchtrittskanal 9 für das aus dem Versorgungsanschluß P kommende Fett ausgebildet. Mündungsteile dieses Durchtrittskanals 9 im Schieber 4 enthalten Scherbüchsen 12, die für eine einwandfreie Abdichtung zu sorgen haben.

Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, verbindet der Durchtrittskanal 9 in jeweils einer Stellung des Schiebers 4 den Versorgungsanschluß P mit einem Verbraucheranschluß A, B, während der jeweils freie Verbraucheranschluß A, B über den Innenraum der Kammer 3 mit dem Tsnkanschluß T verbunden ist. An den beiden in Schieberichtung stehenden Endflächen des Schiebers 4 greift jeweils ein Hilfskolben 13, 14 an, der in einem gegenüber der Kammer 3abgedichteten Zylinderraum 15, 16 abgedichtet verschieblich geführt ist. Die Zylinderräume 15, 16 sind an eine hydraulische Umsteuereinrichtung angeschlossen und lassen sich über diese wechselseitig hydraulisch mit Druck beaufschlagen, um die Schiebebewegung des Schiebers 4 zu bewerkstelligen. Die Zylinderräume 15, 16 stehen über Druckleitungen 17a, 17b mit einer in jeder Förderrichtung umsteuerbaren Hydraulikpumpe 18 in Strömungsverbindung, die durch einen Antriebsmotor 19 betätigbar ist. Die Druckleitungen 17a, 17b werden aus einem Hydraulikölresevoir 20 über Leitungen 21 und darin eingeordnete Schnüffel-Rückschlagventile 22 mit Öl versorgt. Über Leitungen 23 und einstellbare Druckbegrenzungsventile 24 sind die Druckleitungen 17a, 17b gleichzeitig gegen Überlastung geschützt. Anstelle der Druckbegrenzungsventile 24 könnten auch andere, den Druck in den Druckleitungen 17a, 17b begrenzende Einrichtungen vorgesehen sein.

Die Umsteuervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt:

In der dargestellten Lage, in der die Hydraulikpumpe 18 über die Druckleitung 17a den Zylinderraum 15 mit Druck beaufschlagt, befindet sich der Schieber 3 in seiner rechten Stellung. Er verbindet über den Durchtrittskanal 9 den Versorgungsanschluß P mit dem Verbraucheranschluß B, so daß in einer daran angeschlossenen, nicht gezeigten Verbraucherleitung ein Schmierstoff zum Verbraucher gelangt. Zeitabhängig oder durch nicht dargestellte Einrichtungen gesteuert wird daraufhin die Förderrichtung der Hydraulikpumpe umgekehrt, so daß der Zylinderraum 16 nunmehr mit Hydrauliköl beaufschlagt wird, während aus dem Zylinderraum 15 Hydrauliköl abgesaugt wird. Dadurch wird der Schieber 4 aus der gezeichneten Stellung nach links verfahren, wobei zunächst die Mündungen 5 und 6 abgeschlossen werden, ehe der Durchtrittskanal 9 die Mündungen 5 und 7 miteinander verbindet. Die Mündung 6 wird freigegeben, so daß der Verbraucheranschluß B durch die Kammer 3 hindurch mit dem Tankanschluß T bzw. dessen Mündung verbunden ist und eventuell im Fett herrschender Druck abgebaut werden kann. Die Hydraulikpumpe 18 verschiebt über den Hilfskolben 14 den Schieber 4 bis zu dessen linker Endstellung. Da der Schieber 4 dann angehalten wird, steigt der Druck im Zylinderraum 16 bis auf ein durch das Druckbegrenzungsventil 24 vorbestimmtes Maß, worauf das Druckbegrenzungsventil 24 bei weiterer Förderung durch die Hydraulikpumpe 18 diesen überschüssigen Druck in das Reservoir 20 abläßt. Sollte durch Leckverluste der Druckleitung 17a oder im Zylinderraum 15 ein Unterdruck entstehen, so saugt die Hydraulikpumpe 18 über das Schnüffel-Rückschlagventil 22 neues Hydrauliköl nach, so daß der hydraulische Steuerkreis ständig gefüllt bleibt. Die Überlastsicherung durch die Druckbegrenzungsventile 24 wird auch dann wirksam, wenn der Schieber aus einem nicht vorhersehbaren Grund bei seiner Bewegung hängen bleibt. Damit werden Beschädigungen des Systems vermieden. Zur Überlastsicherung kann auch eine drehzahlabhängige Einrichtung der Hydraulikpumpe 18 zugeordnet werden, die bei Überschreiten einer bestimmten Pumpendrehzahl den hydraulischen Steuerkreisdruck entlastet bzw. den Antrieb 19 für die Hydraulikpumpe 18 abschaltet.

Die Fig. 2 und 3 lassen eine bevorzugte Ausführungsvariante in Schnitt-Darstellung erkennen, die sich durch bauliche und herstellungstechnische Einfachheit auszeichnet.

In Fig. 2 ist das Gehäuse 2 wiederum im Schnitt dargestellt. Die Zylinderräume 15, 16 werden nach außen hin durch Verschlußschrauben 25 abgedichtet. Die Kammer 3 wird durch eine von einer Gehäuseseite 26 ausgehende, einseitig offene Sackbohrung gebildet, deren Rückwand 29 üben und deren Seitenwand 27 als Zylindermantel ausgebildet ist. Die offene Seite der Kammer 3 wird von einer Ansenkung 28 umfaßt, die zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtungselementes verwendet werden kann. Bei dieser baulich einfachen Ausbildung wird die Steuerfläche 10 an der Oberseite eines Anschlußblocks 30 ausgebildet, der in der Steuerfläche 10 die Mündungen 5, 6, 7 der Anschlußöffnungen A, P, B enthält. Unter Zuhilfenahme von Fig. 3 ist erkennbar, daß der Schieber 4 die Form eines Zylinders aufweist, der mit seiner einen ebenen Stirnseite 11 der Steuerfläche 10 zugewandt ist, während seine andere, ebenfalls ebene Stirnseite eine längsdurchlaufende Nut 36 aufweist. Im Schieber 4 ist der Durchtrittskanal 9 von zwei senkrecht von der Stirnfläche 11 ausgehenden Öffnungen 9a, 9b gebildet, die über einen Stichkanal 9c miteinander zu einem U-förmigen Kanal verbunden sind. Die Öffnungen 9a, 9b sind zweckmäßigerweise Sackbohrungen. In jeder Sackbohrung ist eine Stützhülse 31 enthalten, die eine seitliche Durchtrittsöffnung 32 zur Stichbohrung 9c besitzt. An der der Steuerfläche 10 zugewandten Stirnfläche jeder Stützhülse 31 liegt ein O-Ring 33 auf, der eine Scherbüchse 12 federnd so abstützt, daß sie mit ihrem Rand 34 über die Stirnfläche 11 des Schiebers 4 übersteht und gegen die Steuerfläche 10 abdichtend angepreßt wird. Der Rand 34 jeder Scherbüchse 12 bildet einen Dichtsitz 34 auf der Steuerfläche 10, wobei der Außendurchmesser des Randes 34 kleiner ist, als der Außendurchmesser der Scherbüchse 12. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Druck aus dem Versorgungsanschluß P an jeder Scherbüchse 12 eine Druckkraft in Richtung zur Steuerfläche 10 hin erzeugt, die die federnde Wirkung der O-Ringe 33 unterstützt und für eine einwandfreie Abdichtung zur Kammer 3 hin sorgt. Die Hilfskolben 13, 14 sind als selbstständige Zylinder ausgebildet, die in die Zylinderräume 15, 16 ragen, welche über die Druckleitungen 17a, 17b mit der nicht dargestellten hydraulischen Pumpe 18 verbunden sind.

Die Rückwand 29 der zylindrischen und die Kammer 3 bildenden Bohrung lagert eine in Schieberichtung des Schiebers 4 verlaufende Feder 35, die in die Nut 36 im Schieber eingreift und diesen um seine Zylinderachse unverdrehbar sichert. Zwischen dem Schieber 4 und der Rückwand 29 der Kammer 3 ist eine Wälz- oder Gleitlagerung 37 vorgesehen, die für eine leichte Verschiebbarkeit des Schiebers, auch unter dem Druck aus dem Versorgungsanschluß P sorgt.

Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß der Schieber 4 einen gegenüber dem Innendruchmesser der zylindrischen Bohrungswand 27 um den Schiebehub verkleinerten Außendurchmesser besitzt, so daß aus dem jeweils freigegebenen Verbraucheranschluß A, B das Fett ungehindert zum Tankanschluß (nicht dargestellt) strömen kann. Der Zwischenraum zwischen dem Außenumfang des Schiebers 4 und der Innenwand 27 der Kammer 4 ist auf diese Weise stets mit Fett gefüllt, was sowohl zur Schmierung der Hilfskolben 13, 14 als auch der Nutfederführung 35, 36 und der Lagerung 37 beiträgt.

Die Stichbohrung 9c im Schieber 4 wird zweckmäßigerweise durch einen Stopfen 39 (Fig. 3) verschlossen.

Im Gehäuse 2 ist weiterhin ein Stößel 40 verschieblich und abgedichtet geführt, der in die Kammer 3 hineinragt und mit seinem abgebogenen Ende 41 mittels einer Sicherungsschraube 42 im Schieber gesichert wird. Das mit 43 bezeichnete, freie Ende des Stößels 40 ragt aus dem Gehäuse heraus und bildet eine Anzeigevorrichtung für die jeweilige Stellung des Schiebers. Alternativ dazu kann das freie Ende 41 des Stößels 40 als Schaltelement ausgebildet sein, das mit einem Schalter 44 zusammenwirkt, der die ordnungsgemäße Betätigung des Schiebers anzeigt.

Der die Steuerfläche 10 bildende Block 30 wird zweckmäßigerweise durch Befestigungsbohrungen 38 und nicht gezeigte Befestigungsschrauben am Gehäuse 2 festgelegt.

Anstelle eines zylindrischen Schiebers 4 könnte auch ein quaderförmiger Schieber eingesetzt werden, der in Längs- und Querrichtung kleiner ist, als die Kammer 3, so daß der jeweils freigegebene Verbraucheranschluß A, B zuverlässig mit dem in die Kammer 3 mündenden Tankanschluß verbunden wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Umsteuervorrichtung für eine Zweileitungs-Fett-Verbrauchsschmieranlage, mit einem Schiebergehäuse, in dem in einer an zwei Verbraucheranschlüsse, einen Fettversorgungsanschluß und einen Tankanschluß angeschlossenen Kammer ein Schieber zwischen zwei Stellungen geführt verschiebbar ist, der in jeder Stellung eine Verbindung zwischen einem der Verbraucheranschlüsse und dem Fett-Versorgungsanschluß sowie dem anderen Verbraucheranschluß und dem Tankanschluß herstellt, und mit einem Umsteuerantrieb für den Schieber, dadurchgekennzeichnet, daß der Umsteuerantrieb mit einem vom Fett-Kreislauf getrennten, eigenständigen Hydraulikkreislauf, mit einer aus einem Reservoir (20) gespeisten, umsteuerbaren Hydraulikpumpe (18) und mit zwei wechselweise beaufschlagbaren, zur Schieberbetätigung in die Schieberkammer (3) eingreifenden Hilfskolben (13, 14) in dem Schiebergehäuse (2) angeordnet ist.
  2. 2. Umsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskolben (13, 14) in gegenüber der Schieberkammer (3) abgedichteten, an die Hydraulikpumpe (18) angeschlossenen Zylinderräumen (15, 16) verschiebbar sind, und daß jeder Zylinderraum über ein Druckbegrenzungsventil (24) und ein dazu paralleles Schnüffel-Rückschlagventil (22) mit dem Hydraulikreservoir (20) verbindbar ist.






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