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計量裝置、潤滑系統(tǒng)和供給預(yù)定的潤滑劑量的方法

文檔序號:5536795閱讀:174來源:國知局
專利名稱:計量裝置、潤滑系統(tǒng)和供給預(yù)定的潤滑劑量的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種計量裝置、一種潤滑系統(tǒng)和一種供給預(yù)定的潤滑劑量的方法。
背景技術(shù)
許多執(zhí)行相對運動的機器構(gòu)件和機器部件借助軸承來運行,用于例如減輕磨損或降低噪音生成并因此延長相關(guān)機器或相關(guān)構(gòu)件的使用壽命和/或維修間隔期。在此情況下,可以按照許多不同的實施方式使用軸承,例如作為滑動軸承或滾動軸承。這種利用軸承來引導(dǎo)的相對運動至少部分決定了所采用的軸承技術(shù)。因此,例如直線軸承與允許構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動運動(旋轉(zhuǎn))的其它軸承是不同的。因此,軸承被用在幾乎所有的出現(xiàn)相對運動的機械部件中。在此情況下,在機器使 用過程中對軸承提出的要求有時候也截然不同。在一些應(yīng)用中幾乎沒有出現(xiàn)或確切說出現(xiàn)不顯著的軸承負載,而在其它的軸承使用領(lǐng)域中,例如因為靜態(tài)機械載荷、因為周圍環(huán)境(例如溫度、腐蝕性介質(zhì)、作用于機器的突然運動)或者因為出現(xiàn)速度或加速度(使軸承)承受很大的載荷。正是在這種要求較高的軸承領(lǐng)域內(nèi)可能明智的是,保證將潤滑劑可控地供應(yīng)給軸承。研究顯示,相當(dāng)一部分的軸承失效直接或間接歸結(jié)于潤滑不充分。除了潤滑劑供應(yīng)不充分外,就是說潤滑本身不足,在這里,相關(guān)軸承的臟污尤其也可能間接歸結(jié)于潤滑不充分。軸承失效的其它理由通常在安裝失誤、過載、出現(xiàn)機械支承錯誤或操作失誤(操縱失誤)的范圍內(nèi)。隨著對軸承的要求越來越高,對軸承潤滑提出的要求也越來越高。例如在機床領(lǐng)域內(nèi),目前逐步采用高速主軸,它允許達到20000、40000或60000轉(zhuǎn)/分鐘或更高的轉(zhuǎn)速。在許多設(shè)備中甚至采用超過100000轉(zhuǎn)/分鐘(例如達到150000轉(zhuǎn)/分鐘)的轉(zhuǎn)速。這一方面因為高轉(zhuǎn)速且另一方面因為有限的結(jié)構(gòu)空間而對軸承和潤滑提出了很高的要求。但是,采用了軸承的其它技術(shù)領(lǐng)域也對計量精度、反應(yīng)時間、機動靈活性和連續(xù)性、監(jiān)測、環(huán)保性和潤滑劑供應(yīng)的可靠性提出越來越高的要求。另外,經(jīng)常也要減少所使用的潤滑劑量并且減少機器的空氣耗用量。傳統(tǒng)的脂潤滑通常在高轉(zhuǎn)速時不再是可行的,甚至可能在許多應(yīng)用場合中被證明是有害的。目前習(xí)慣上常采用軸承的混油空氣潤滑。在此軸承在側(cè)面被噴上來自噴嘴的油霧或黏稠物,其中油被注入噴嘴內(nèi),油隨后通過輔助空氣流(例如壓縮空氣)被帶走并經(jīng)過噴嘴被送至軸承。因此除了顯著耗用壓縮空氣(壓縮空氣的產(chǎn)生可能導(dǎo)致顯著的能耗)夕卜,也可能隨輔助空氣流帶入濕氣和/或污垢,它們可能沉積在軸承中并在那里導(dǎo)致?lián)p傷。在混油空氣潤滑中,油被送入噴嘴并在噴嘴中就隨機過程或統(tǒng)計學(xué)過程的范圍而言被輔助空氣捕獲并通過噴嘴被加速送向滾動軸承。在此,被送往軸承的精確油量取決于許多幾乎不可控的條件。例如在噴嘴內(nèi)的油位波動變化。多少油通過輔助空氣流被帶走同樣是單純的統(tǒng)計學(xué)過程。
由此,混油空氣潤滑可能通常無法實現(xiàn)均勻供油,因此是不精確的,因為不能準確地知道在噴嘴內(nèi)何處有多少油并且多少油因此以黏稠物形式在規(guī)定時刻經(jīng)噴嘴流出。因為有這種不確定性,所以盡管啟動了潤滑,也可能在某一時刻出現(xiàn)軸承潤滑不足或過度潤滑。由此,混油空氣潤滑可能具有一定的延遲時間,也就是說是遲鈍的。

發(fā)明內(nèi)容
因此基于上述情況,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于,實現(xiàn)精確地或者說按規(guī)定地為機器的機器部件供給潤滑劑。該技術(shù)問題通過一種供給預(yù)定的潤滑劑量的計量裝置解決,其具有以下特征潤滑劑容器,其設(shè)計用于容納潤滑劑并在壓力下通過所述潤滑劑容器的出口供給潤滑劑;計量設(shè)備,其包括微型閥;所述微型閥與所述潤滑劑容器的出口流通耦連并設(shè)計用于按規(guī)定供給預(yù)定的潤滑劑量;所述計量設(shè)備能在空間上與所述潤滑劑容器分隔開。所述技術(shù)問題還通過一種潤滑系統(tǒng)或者通過一種供給預(yù)定的潤滑劑量的方法解決。
根據(jù)一個實施例,用于提供預(yù)定的潤滑劑量的計量裝置包括潤滑劑容器,所述潤滑劑容器設(shè)計用于容納潤滑劑并通過潤滑劑容器的出口在壓力下供給潤滑劑,還包括計量設(shè)備,該計量設(shè)備包括微型閥。該微型閥與潤滑劑容器出口流通耦連并設(shè)計用于按規(guī)定供給預(yù)定的潤滑劑量。計量設(shè)備還可在空間上與潤滑劑容器分隔開。根據(jù)一個實施例,潤滑系統(tǒng)包括這種計量裝置和具有待潤滑的機器部件的機器,其中該機器部件與該計量裝置的微型閥流通耦連,從而該微型閥可以將預(yù)定的潤滑劑量按規(guī)定供給該機器部件。潤滑劑容器在空間上與該計量設(shè)備分開地設(shè)置。根據(jù)一個實施例,用于供給預(yù)定的潤滑劑量的方法包括在壓力下從潤滑劑容器向在空間上分隔開的計量設(shè)備的微型閥供給潤滑劑并且按規(guī)定通過該微型閥向機器的機器部件供給預(yù)定的潤滑劑量。多個實施例基于以下認識,即可以通過使用微型閥精確地或者說按規(guī)定供給預(yù)定的潤滑劑量,該微型閥可以盡量靠近機器的待潤滑的機器部件布置。由此,供應(yīng)路程(其中潤滑劑會因泄露或其它不希望有的效用而損失)可以被縮短,從而能以更高的精度實現(xiàn)潤滑劑供應(yīng)。潤滑劑容器可以安裝在可能有更大的結(jié)構(gòu)空間可供使用其它的位置上。微型閥在入口側(cè)與潤滑劑容器出口流通耦連。該潤滑劑容器在壓力下將潤滑劑供給到微型閥。由此一來,可以實現(xiàn)該機器的機器部件更好的潤滑,因為可以在相關(guān)的機器部件附近實現(xiàn)計量。在此情況下,預(yù)定的潤滑劑量不僅理解為在單獨供給周期的預(yù)定供給時長中連續(xù)供給的預(yù)定潤滑劑量,也理解為在超過一個供給周期內(nèi)中斷或非連續(xù)地供給的相應(yīng)潤滑劑量,在這里,供給周期在其時長方面可以相互不同。隨時間變化的流量功率也可以在一個或多個供給周期內(nèi)可控或可調(diào)地改變。同樣,預(yù)定的潤滑劑量也是指經(jīng)過一個供給周期供給出的潤滑劑流量,它連續(xù)地、但必要時就其隨時間的流量功率而言可控或可調(diào)地改變。換句話說,預(yù)定的潤滑劑量被確定或被定義地、而非按照統(tǒng)計學(xué)地從微型閥向待潤滑的機器部件供給。因此,該微型閥與潤滑劑容器的出口耦連,從而在微型閥的入口出現(xiàn)了處于壓力下的潤滑劑。它隨后可以通過微型閥被截斷或流到微型閥出口。換句話說,該微型閥與潤滑劑容器的出口流通耦連。該微型閥例如能以活塞閥、薄膜閥、盤閥、球閥、滑閥來實現(xiàn),或者也可以借助其它的閥門技術(shù)來實現(xiàn)。它例如能以磁閥、即電磁閥的形式或者以機電閥的形式設(shè)計。潤滑劑例如可以是液態(tài)介質(zhì)。該液態(tài)介質(zhì)包括例如油,但也包括低黏度的脂和其它液態(tài)潤滑介質(zhì)或潤滑劑。換句話說,該計量裝置或者微型泵設(shè)計用于按照規(guī)定將預(yù)定的潤滑劑量供給到或者說按規(guī)定分配給機器的機器部件,或者說按規(guī)定將該潤滑劑量排出到機器部件上或按規(guī)定注入機器部件中,就是說,以可控的方式,不是僅按照統(tǒng)計平均值。在根據(jù)一個實施例的計量裝置中,該微型閥可設(shè)計用于按規(guī)定將最小潤滑劑量作為預(yù)定的潤滑劑量進行供給,其最多為ΙΟμΙ。在其它實施例中,最小潤滑劑量也可以對應(yīng) 于 5μ 1、1μ l、750nl、500nl、300nl、200nl、100nl 或者 50nl。在此情況下適用關(guān)系 Iyl =1mm3, Inl = ICT3 μ I = lCT3mm3。在根據(jù)一個實施例的計量裝置中,該微型閥可設(shè)計用于根據(jù)控制信號從全閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換到全開狀態(tài)并且在供給時長內(nèi)供給預(yù)定的潤滑劑量。該微型閥因此例如可設(shè)計用于供給該預(yù)定的潤滑劑量,只要它處于全開狀態(tài)。在一些實施例中,該微型閥原則上也能設(shè)計為密封調(diào)節(jié)閥,從而它還可以處于不同于全開狀態(tài)和全閉狀態(tài)的狀態(tài)。微型閥因此可以設(shè)計用于至少有時能夠通過改變微型閥狀態(tài)來控制或調(diào)整預(yù)定的潤滑劑量,在此該微型閥可以處于至少另一個規(guī)定狀態(tài),該至少另一個規(guī)定狀態(tài)不同于全開狀態(tài)和全閉狀態(tài)。在此情況下,當(dāng)可以通過有針對性地控制微型閥在一可確定的時長內(nèi)達到某種開關(guān)狀態(tài)時,就可以定義這種狀態(tài)。在其它實施例中,該微型閥也可設(shè)計用于只能處于全開狀態(tài)和全閉狀態(tài)。換句話說,微型閥可以是二位二通(2/2)換向微型閥,或者也可以是截止閥??刂菩盘栐诖死缈梢噪?、機械、光學(xué)或磁的方式來實現(xiàn)。它可通過提供信號、通過改變信號的特征值(例如電壓值、電流值、強度、場強、通量密度)或通過缺省這樣的特征值來產(chǎn)生。根據(jù)一個實施例,計量裝置可以包括多個微型閥,其中,所述多個微型閥包括所述微型閥,并且多個微型閥中的一些微型閥與潤滑劑容器的出口流通耦連。在此情況下,所述多個微型閥中的一些微型閥也可以在一些實施例中具有不同的設(shè)計。因此,例如可以將所述多個微型閥中的一個微型閥設(shè)計為密封調(diào)節(jié)閥,將所述多個微型閥中的另一微型閥設(shè)計為2/2換向微型閥。由此,可以由一個中心潤滑劑容器通過多個微型閥給不同的機器部件或構(gòu)件供應(yīng)潤滑劑。根據(jù)一個實施例,計量裝置還可具有如此設(shè)置和設(shè)計的流量傳感器,從而可以確定通過其出口離開潤滑劑容器的和/或流過微型閥的潤滑劑流量。在這里,該流量可以是流過微型閥的潤滑劑量的體積或質(zhì)量。它同樣也可以是從潤滑劑容器的出口流出的潤滑劑的體積或質(zhì)量。在這里,該流量傳感器例如可以應(yīng)用機械體積測量法、差壓測量法或動壓測量法、熱學(xué)方法、聲學(xué)測量法、磁感應(yīng)測量法、光學(xué)測量法或者陀螺儀測量法。如果該計量裝置具有多個微型閥,則該計量裝置同樣可以具有多個流量傳感器。因此,多個所述微型閥可以如此分別與一個流量傳感器耦連或者將一個流量傳感器分配給一個微型閥,從而對于每個微型閥,可以與其它的潤滑劑流量無關(guān)地確定潤滑劑流量。該流量傳感器在此可以提供或發(fā)出傳感器信號,該傳感器信號包含關(guān)于流量的信肩、O由此,可以實現(xiàn)對通過微型閥供給的潤滑劑量的監(jiān)測并且將其與預(yù)定的潤滑劑量進行比較。由此,可以在運行中實現(xiàn)計量裝置的檢查或校準。必要時也可以對由微型閥供給的預(yù)定的潤滑劑量永久地監(jiān)測和/或調(diào)節(jié)。根據(jù)一個實施例,這種計量裝置還可以具有帶有旁通閥的旁通管路,其中旁通管路與流量傳感器并聯(lián),從而流過流量傳感器的潤滑劑流量可通過旁通閥部分或完全轉(zhuǎn)換至旁通管路。旁通管路因此可以與流量傳感器的第一和第二接口耦連。旁通閥可以是例如截止閥或2/2換向閥,它安置在旁通管路內(nèi)并因此可以阻止?jié)櫥瑒┝鬟^旁通管路。它也可以是例如3/2閥,其中潤滑劑流可以在流量傳感器和旁通閥之間交替切換。如果計量裝置具有多于一個的微型閥和多于一個的流量傳感器,則計量裝置也可選地針對多于一個的流量 計,即例如針對幾個或者所有的流量傳感器具有帶旁通閥的旁通管路。由此,必要時可以實現(xiàn)流動阻力的減小或卸減流量傳感器的載荷,這必要時可以有助于流量傳感器的壽命延長和/或保護。在根據(jù)一個實施例的計量裝置中,潤滑劑容器可以具有被彈簧元件加載的活塞或者被彈簧元件加載的薄膜,其中,該活塞或薄膜如此設(shè)置,使得它可以使所容納的潤滑劑處于壓力下,在這里,彈簧元件例如可以包括壓縮彈簧、拉伸彈簧、空氣彈簧、氣壓彈簧、扭力彈簧、扭桿彈簧、彎曲彈簧或彈性體彈簧或其它類型彈簧。因此在根據(jù)一個實施例的計量裝置中,潤滑劑容器可設(shè)計用于向所容納的潤滑劑施加壓力。根據(jù)所用的彈簧類型,可以應(yīng)用不同的彈簧幾何形狀,就是說,僅舉例而言例如螺旋彈簧、桶形彈簧、盤簧或板簧。由此,必要時可以省掉外界壓力源、即例如泵或壓縮空氣供應(yīng)裝置。在根據(jù)一個實施例的計量裝置中,潤滑劑容器可以具有用于處于外界壓力下的介質(zhì)或輸送介質(zhì)的介質(zhì)接口,其中該介質(zhì)接口與潤滑劑容器的第一部分體積流通連接,其中潤滑劑容器包括第二部分體積,用于容納潤滑劑,并且第一和第二部分體積相互壓力耦連。第一和第二部分體積彼此壓力連通,也就是說因此在兩個部分體積之一中形成的壓力可傳遞至另一部分體積。如果例如涉及氣態(tài)介質(zhì)如空氣或其它氣體或氣體混合物,則這兩個部分體積可以直接地、即例如在同一個容器或壓力容器內(nèi)或通過管連接或軟管連接相互連通。如果例如介質(zhì)與潤滑劑的分隔是明智的或必需的,以便例如減輕或抑制潤滑劑的污染,則在一些實施例中可以在第一部分體積和第二部分體積之間設(shè)置可移動的或可變形的分隔體,即例如設(shè)置可移動的或可變形的薄膜或可移動活塞,其中該分隔體設(shè)計用于阻止或減少在第一部分體積內(nèi)的介質(zhì)和容納在第二部分體積內(nèi)的潤滑劑的直接接觸。如借助可移動的分隔體的實施例所示,在一些實施例中,第一和第二部分體積的尺寸或體積值是可變的。由此,必要時可以提供較大的潤滑劑容器,因為可以省掉用于產(chǎn)生壓力的部件或裝置(例如泵)的附加結(jié)構(gòu)空間。在根據(jù)一個實施例的這種計量裝置中,該介質(zhì)可以是氣態(tài)的,并且潤滑劑容器具有閥門單元,閥門單元設(shè)計用于使?jié)櫥瑒┤萜鞯慕橘|(zhì)接口可與第一部分體積分隔開并用于解除第一部分體積內(nèi)的過壓。閥門單元例如可以具有規(guī)定的裂縫,氣態(tài)介質(zhì)可通過該裂縫被輸送到環(huán)境或收集系統(tǒng)或輸出系統(tǒng)中。由此,或許可以實現(xiàn)潤滑劑容器更簡單的維護或更簡單地為潤滑劑容器填充或補充潤滑劑。在根據(jù)一個實施例的計量裝置中,潤滑劑容器可以具有液位傳感器,液位傳感器設(shè)計用于能夠測量容納在潤滑劑容器中的潤滑劑的儲備量并用于將包含關(guān)于儲備量的信息的傳感器信號傳輸給控制單元,和/或該潤滑劑容器具有壓力傳感器,該壓力傳感器設(shè)計用于能夠測量容納在潤滑劑容器中的潤滑劑的壓力并用于將包含關(guān)于壓力的信息的傳感器信號傳輸給該控制單元。作為液位傳感器,原則上可以考慮任何類型的傳感器,即例如光學(xué)、機械、熱學(xué)或電力工作的傳感器。根據(jù)要求,傳感器信號可以在不同的實施例中僅顯示儲備量超出 或低于閾值。換句話說,傳感器信號可以僅包含關(guān)于儲備量的以下信息,即儲備量低于或超過閾值,其中該閾值是預(yù)定的、可編程的或可變的。在其它實施例中,液位傳感器也可設(shè)計用于提供包含關(guān)于儲備量的其它信息的傳感器信號。因此,液位傳感器例如可以包含關(guān)于儲備量的信息,該儲備量可以在最小值和最大值之間包含或取連續(xù)的值、近似連續(xù)的值或者許多不同的離散值。壓力傳感器也可以相應(yīng)地借助不同的技術(shù)來設(shè)計。這樣的壓力傳感器例如設(shè)計為壓阻式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器、頻率模擬式壓力傳感器、霍爾元件型壓力傳感器、磁阻式壓力傳感器、電容式壓力傳感器或感應(yīng)式壓力傳感器。該傳感器也可以如此設(shè)計,使它只能提供超出或低于閾值的信息或者也提供在傳感器信號范圍內(nèi)的其它信息。因此,之前關(guān)于容納在潤滑劑容器內(nèi)的潤滑劑的壓力或壓力值所做的描述也適用于此。由此,與計量裝置相連或耦連的機器必要時可以更安全地運行,因為可以早期發(fā)現(xiàn)故障、錯誤或等候處理的維護要求。根據(jù)一個實施例,計量裝置可以包括計量設(shè)備,其中該計量設(shè)備包括該微型閥并且該計量設(shè)備在空間上可與該潤滑劑容器分隔開。在這樣的實施例中,該微型閥可以盡量靠近機器的待潤滑的機器部件設(shè)置。由此,使?jié)櫥瑒┮驗樾孤痘蚱渌幌M械男?yīng)而損失的供應(yīng)通路可被縮短,從而能以更高的精度實現(xiàn)潤滑劑供應(yīng)。該潤滑劑容器可以安置在也許有更大結(jié)構(gòu)空間可供使用的其它位置上。在根據(jù)一個實施例的這樣的計量設(shè)備中,該計量設(shè)備和該潤滑劑容器可以在空間上相互分開至少O. 5米。因此根據(jù)一個實施例,計量裝置可以不只設(shè)計為唯一的系統(tǒng)組成部件。它也可以配設(shè)有可在空間上分隔的獨立組成部件。因此,例如可以如此設(shè)計該計量裝置,使計量設(shè)備和潤滑劑容器可在空間上彼此分隔至少O. 5米、至少I米、至少2米、至少5米或至少10米。由此,可以將計量裝置更好地與邊界條件相適配,所述邊界條件為機器或其機器部件或其它的例如法定的邊界條件。在根據(jù)一個實施例的這種計量裝置中,潤滑劑容器可以包括第一殼體,計量設(shè)備可以包括不同于第一殼體的第二殼體。就是說,在一些實施例中,潤滑劑容器和/或計量設(shè)備可以分別具有單獨的殼體。潤滑劑容器和/或計量設(shè)備可以完全或至少部分安置在相關(guān)的殼體內(nèi)。由此,必要時可以更輕易地集成到現(xiàn)有的系統(tǒng)或機器中。在根據(jù)一個實施例的這種計量裝置中,潤滑劑容器和計量設(shè)備可以分別具有用于管路的接口,以使?jié)櫥瑒┤萜鞯某隹谕ㄟ^管路與計量設(shè)備相連,在這里,管路接口設(shè)計用于能夠接納具有外徑和內(nèi)徑的空心圓柱體形的管路。在根據(jù)一個實施例的這種計量裝置中,潤滑劑容器的出口和計量設(shè)備可選地可以與管路流通耦連,其中該管路至少在朝向潤滑劑容器出口的一端和朝向計量設(shè)備的一端上設(shè)計為空心圓柱體形。 通過設(shè)置用于管路的接口,潤滑劑容器和計量設(shè)備可以借助管路相互連接。該管路至少在局部且尤其在接口區(qū)域內(nèi)呈具有內(nèi)徑和外徑的空心圓柱體形。內(nèi)徑和外徑適配于待輸送的潤滑劑量和/或存在的壓力狀況,即例如潤滑劑容器內(nèi)的潤滑劑壓力。因此,例如可以使用約2mm至約20mm的外徑。在其它實施例中,外徑的上限值或許低一些,例如是15mm、10mm>8mm或5_。因此,例如可以設(shè)置外徑為2. 5mm的管路接口。內(nèi)徑由外徑減去兩倍管路壁厚得到。因此,根據(jù)外徑情況,管路壁厚可以在O. Imm至5mm之間。根據(jù)所用的外徑、應(yīng)用條件和應(yīng)用領(lǐng)域,壁厚的最小值和最大值可以彼此無關(guān)地改變,只要不出現(xiàn)消失的(值為O)或甚至單純計算為負的內(nèi)徑即可。因此,最小值和最大值可以為 O. 2mm、0. 3mm、0. 5mm、0. 8mm、1mm、I. 2mm、I. 5mm 和 2mm。 在此情況下,管路至少沿著管路部分地由這樣的材料制成,該材料在所施加的壓力下不具有或具有可忽略不計的內(nèi)徑變化和/或外徑變化,從而沒有因或許出現(xiàn)在管路內(nèi)的壓力降低或壓力增高而發(fā)生或只發(fā)生了可忽略不計的管路內(nèi)部體積變化。例如當(dāng)變化相對于平均的或最小的潤滑劑量小于25%、小于10%、小于5%、小于2%、小于1%、小于
O.5%、小于O. 2%或者小于O. I %時,該變化是可忽略不計的,以便可靠地實現(xiàn)給微型閥供應(yīng)潤滑劑。如果需要一定的靈活性,在局部也可使用軟管,并且通過適當(dāng)選擇軟管材料來保證軟管或相關(guān)部段沒有或只有可忽略不計的容積變化。根據(jù)一個實施例,計量裝置還可以具有控制電路,其中該微型閥設(shè)計用于根據(jù)控制信號供給出預(yù)定的潤滑劑量,在這里,該控制電路如此與該微型閥耦連并且設(shè)計用于將控制信號發(fā)送給微型閥。如果該計量裝置還具有流量傳感器,則該控制電路可選地也可以與該流量傳感器耦連并且設(shè)計用于接收來自流量傳感器的傳感器信號并用于根據(jù)該傳感器信號來提供控制信號。因此,該控制電路例如可以基于傳感器信號確定供給時長或還確定微型閥的打開時長或關(guān)閉時長。如果計量裝置可選地具有液位傳感器和/或壓力傳感器,則控制電路能可選地設(shè)計用于根據(jù)傳感器信號提供或輸出控制信號。如果例如傳感器信號表明在潤滑劑容器內(nèi)沒有足夠多的潤滑劑量,即例如低于儲備量的下限閾值,或者從潤滑劑容器供給潤滑劑的壓力低于閾值,則必要時可以基于該傳感器信號停止或阻止控制信號??蛇x的是,該控制電路可以提供或發(fā)出錯誤信號,它可以具有存在錯誤或干擾狀況的信息。可選的是,控制電路同樣可以這樣發(fā)出錯誤信號,使得該錯誤信號包含存在哪種故障或哪些錯誤的信息??刂齐娐房梢宰鳛橛嬃垦b置的獨立部件在空間上與潤滑劑容器和/或與微型閥分隔開。但它同樣可以實施為同樣包括微型閥的計量設(shè)備的部件或者也可實施為潤滑劑容器的部件??刂齐娐芬部稍O(shè)計為機器部件例如作為機床部件、作為SPS電路或者PLC電路或作為獨立的控制計算機(SPS =存儲器可編程控制器或者可編程邏輯控制器)。在根據(jù)一個實施例的潤滑(劑)系統(tǒng)中,機器部件可以包括滾動軸承、滑動軸承、直線滾動軸承或直線滑動軸承,其中該機器部件具有在滾道或滑道內(nèi)的孔,該孔與微型閥流通耦連,用于按規(guī)定將預(yù)定的潤滑劑量輸送給滾道或滑道。滾道或滑道例如可以是滾動軸承的內(nèi)圈或外圈,但也可以是型軌架(Profilschienenwagen)或型軌的內(nèi)圈或外圈。該孔可以在滾動軸承、滑動軸承、直線滾動軸承或直線滑動軸承的滾道或滑道上具有下沉部或沉孔如型廓沉孔,用于改善滾道或滑道的表面特性、滑動軸承或直線滑動軸承的滑動性能或者滾子體在滾動軸承或直線滾動軸承的滾道上的滾動性能。但除了沉孔,滑道或滾道也可以具有其它去飛邊(Entgratung)結(jié)構(gòu)。在根據(jù)一個實施例的潤滑系統(tǒng)中,微型閥可以通過直通的或連續(xù)的管路系統(tǒng)與機器部件相連,該管路系統(tǒng)在供給預(yù)定的潤滑劑量時不具有或者只具有可忽略不計的管路系統(tǒng)體積(容積)的變化。該直通的或連續(xù)的管路系統(tǒng)因此例如可以由一種或多種材料制成,所述材料在考慮所存在的壓力的情況下不具有或僅具有可忽略不計的管路系統(tǒng)體積變化。例如當(dāng)變化相對于平均的或最小的潤滑劑量小于25 %、小于10 %、小于5 %、小于2 %、小于I %、小于O. 5 %、小于O. 2 %或小于O. I %時,這種變化是可以忽略不計的。
所述直通的或連續(xù)的管路系統(tǒng)可以設(shè)計為多構(gòu)件式。因此,它例如可以具有一個或多個管路部段、一個或多個軟管部段或者在較大的工件中具有設(shè)計為孔的形式的管路。在此情況下,它例如可以是毛細管。但是,所述直通的或連續(xù)的管路系統(tǒng)不具有這樣的部段,在該部段中潤滑劑經(jīng)過縫隙被輸送。這樣的管路系統(tǒng)尤其不具有將潤滑劑噴向待潤滑的機器部件的噴嘴。由此,必要時可以改善預(yù)定的潤滑劑量的供給,因為在考慮到很小的體積時管路系統(tǒng)容積很小的變化就已經(jīng)會對精度不利。因此,在根據(jù)一個實施例的潤滑系統(tǒng)中,潤滑劑容器的出口可以通過管路系統(tǒng)與微型閥流通連接,該管路系統(tǒng)在供給預(yù)定的潤滑劑量時不具有或只具有可忽略不計的管路系統(tǒng)體積(容積)變化。在根據(jù)一個實施例的潤滑系統(tǒng)中,該計量裝置可以包括計量設(shè)備,其中該計量設(shè)備包括微型閥,并且潤滑劑容器在空間上可與計量設(shè)備分隔地設(shè)置。在這樣的實施例中,微型閥可以盡量靠近機器的待潤滑的機器部件設(shè)置。由此,使?jié)櫥瑒┮蛐孤痘蚱渌幌M械男?yīng)而損失掉的供應(yīng)通路可被縮短,從而能夠以更高的精度實現(xiàn)潤滑劑供應(yīng)。潤滑劑容器可以安置在也許有更大結(jié)構(gòu)空間可供使用的其它位置上。在根據(jù)一個實施例的這種潤滑系統(tǒng)中,計量設(shè)備可以在空間上與潤滑劑容器分隔開一段距離,其中該距離為至少O. 50米。在根據(jù)一個實施例的潤滑系統(tǒng)中,該計量裝置可以不僅設(shè)計為唯一的系統(tǒng)組成部件。它也可以設(shè)計具有可在空間上分隔開的多個單獨部件,從而在潤滑系統(tǒng)中該計量設(shè)備和潤滑劑容器在空間上分隔開。兩者間的距離可以為至少O. 5米、至少I米、至少2米、至少5米或至少10米。由此,可以實現(xiàn)潤滑系統(tǒng)更簡單地適配于結(jié)構(gòu)邊界條件、建筑邊界條件、架構(gòu)方面的邊界條件或法定邊界條件。在根據(jù)一個實施例的潤滑系統(tǒng)中,潤滑劑容器可以設(shè)置在危險物室、危險物箱、潤滑劑室或潤滑劑箱中。潤滑劑箱或危險物箱例如是油箱。由此,可以實現(xiàn)潤滑系統(tǒng)更簡單地適配于建筑邊界條件、架構(gòu)方面的邊界條件或法定邊界條件。在根據(jù)一個實施例的潤滑系統(tǒng)中,機器部件可以是高速軸承或主軸軸承,其中該主軸軸承設(shè)計用于實現(xiàn)至少20000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速。該主軸軸承此外可以設(shè)計用于實現(xiàn)至少40000轉(zhuǎn)/分鐘或者至少60000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速。這樣的機器例如可以是機床。但在高速軸承的情況下,它也可以設(shè)計用于實現(xiàn)至少20000轉(zhuǎn)/分鐘、至少40000轉(zhuǎn)/分鐘或至少60000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速。當(dāng)程序在可編程的硬件部件上運行時,也能以包含用于實施方法的某種實施例的程序編碼的程序的形式來實現(xiàn)一種實施例。


以下參照附圖來詳細描述和說明多個實施例。在附圖中圖I示出根據(jù)一個實施例的計量裝置的液壓系統(tǒng)圖;圖2示出根據(jù)一個實施例的計量裝置的處于閉合狀態(tài)的微型閥的橫截面圖; 圖3示出打開狀態(tài)的微型閥的橫截面圖;圖4示出用于微型閥的控制信號的時間曲線;圖5示出根據(jù)另一個實施例的計量裝置的液壓系統(tǒng)圖;圖6示出流量傳感器的橫截面圖;圖7示出根據(jù)一個實施例的計量裝置的潤滑劑容器的橫截面圖;圖8示出根據(jù)一個實施例的計量裝置的計量設(shè)備的原理圖;圖9示出根據(jù)一個實施例的計量裝置的計量設(shè)備的第一橫截面圖;圖10示出圖9中的計量設(shè)備的第二橫截面圖;圖11不出圖9的計量設(shè)備的第三橫截面圖;圖12示出根據(jù)另一個實施例的計量裝置的液壓系統(tǒng)圖;圖13示出根據(jù)另一個實施例的計量裝置的液壓系統(tǒng)圖;圖14示出根據(jù)一個實施例的機床的草圖;并且圖15示出根據(jù)一個實施例的計量裝置的外部視圖。
具體實施例方式在結(jié)合圖1-15詳細描述實施例并詳細介紹其工作方式之前需要指出,在詳細介紹相關(guān)的實體本身、一個實施例或者多個實施例內(nèi)的多個相應(yīng)實體或者實體的相關(guān)類型時,在本說明書的范圍內(nèi)對于對象、結(jié)構(gòu)和其它實體采用統(tǒng)一的附圖標(biāo)記。由此可以保持說明書簡潔,因為可以避免不必要的重復(fù),因為涉及到某個實體的說明可被套用到其它實施例中的其它實體上,只要未明確做出不同的說明或者可由上下文關(guān)聯(lián)得到。與之不同的是,在說明單個實體時采用了單獨的附圖標(biāo)記,這些附圖標(biāo)記基于相應(yīng)的統(tǒng)一的標(biāo)記。多次出現(xiàn)在一個實施例或者不同實施例中的實體可以就其幾個技術(shù)參數(shù)而言相同地和/或不同地設(shè)計。因此例如可能的是,一個實施例中的多個實體可以就一個參數(shù)而言設(shè)計為相同的,而就另一個參數(shù)而言設(shè)計為不同的。圖I示出根據(jù)一個實施例的計量裝置100的液壓系統(tǒng)圖。用于供給預(yù)定的潤滑劑量的計量裝置因此包括潤滑劑容器110,它設(shè)計用于容納潤滑劑并在壓力下通過潤滑劑容器110的出口 120供給潤滑劑。該計量裝置除了潤滑劑容器110外還具有計量設(shè)備130,該計量設(shè)備也被稱為計量單元。計量設(shè)備130包括微型閥140,它在入口側(cè)與潤滑劑容器110的出口 120流通耦連。微型閥140還設(shè)計用于按規(guī)定供給預(yù)定的潤滑劑量。計量裝置100還包括可選設(shè)的控制電路150,該控制電路也被稱為電子單元。控制電路150在此這樣與微型閥140耦連,使得控制電路150可以向微型閥140發(fā)送控制信號。為此目的,控制電路150通過控制信號線160與微型閥140的執(zhí)行器170的接口耦連。潤滑劑容器110的出口 120在這里與微型閥140的第一接口 180流通耦連,從而在壓力下從潤滑劑容器110中供給的潤滑劑靠近微型閥140的第一接口 180(入口)。微型閥140的第二接口 190與用于管路的接口 200流通耦連。微型閥140在此設(shè)計為截止閥或2/2閥,它具有兩個接口 180和190并且能處于兩個切換狀態(tài)或狀態(tài)。這兩個狀態(tài)中的一個是全開狀態(tài),另一個是全閉狀態(tài)。微型閥140如圖I所示如此設(shè)計,使得當(dāng)沒有通過控制信號線160傳入控制信號時,微型閥處于全閉狀態(tài)。用于管路的接口 200在此設(shè)計用于能容納具有外徑和內(nèi)徑的空心圓柱體形的管路。 作為潤滑劑,原則上考慮所有的液態(tài)潤滑劑,即例如油。但也可以借助根據(jù)一個實施例的計量裝置100來計量具有足夠低黏度的其它潤滑劑(例如低黏度脂)。圖2示出在第一狀態(tài)的微型閥140的橫截面圖,在此微型閥140完全關(guān)閉。與之不同地,圖3示出處于全開狀態(tài)的微型閥140。微型閥140具有包括閥座220的殼體210,閥座處于微型閥140的第二接口 190區(qū)域內(nèi)。第二接口 190在這里設(shè)計為噴嘴。在微型閥140內(nèi)設(shè)有靜銜鐵230,它與殼體210機械穩(wěn)固連接。微型閥140還具有動銜鐵240,動銜鐵至少以第一部段250靠近靜銜鐵230地設(shè)置在微型閥140內(nèi)。殼體210在此旋轉(zhuǎn)對稱地設(shè)計為圓柱體并且至少在一個區(qū)域內(nèi)被線圈260包圍,靜銜鐵230和動銜鐵240的第一部段250至少部分安置在該區(qū)域內(nèi)。在此,至少動銜鐵240的第一部段250由磁性材料如鐵磁材料制成,從而可以通過線圈260對其施加磁力。動銜鐵240還具有第二部段270,第二部段相對于第一部段250收縮變細。彈簧280 (壓縮彈簧)在此如此設(shè)置在殼體210的止擋面和動銜鐵240的第二部段270的止擋面之間并被預(yù)緊,從而通過彈簧280將動銜鐵240壓向閥座220。動銜鐵240此外還具有紅寶石球290作為密封件,紅寶石球通過球座300與動銜鐵240的第二部段270機械耦連或連接。微型閥140是小型磁閥,它以電磁方式運行并且被潤滑劑直接流過。在無電流狀態(tài)中,紅寶石球290被彈簧280壓到閥座220上。即在無電流狀態(tài)中,微型閥140完全關(guān)閉。圖2示出了該情況。閥座220在此可以例如由硬質(zhì)材料例如由藍寶石制成。微型閥140在線圈260通電時打開,因為所產(chǎn)生的磁場使得兩個銜鐵230、240吸

口 ο在打開周期中計量的潤滑劑量根據(jù)潤滑劑壓力和所施加的電流脈沖的時長來確定,該電流脈沖被施加到線圈260上并且在這里是控制信號。換句話說,通過第二接口 190供給的潤滑劑量一方面由壓力且另一方面由施加在線圈260上的電壓脈沖的時長來確定。對于殼體210以及對于兩個銜鐵230、240,采用相應(yīng)的材料,所述材料相對于所用的潤滑劑具有高的化學(xué)穩(wěn)定性。用于兩個銜鐵230、240以及殼體的材料例如可以是精煉鋼。閥球例如可以由紅寶石制成(紅寶石球290),而閥座220可以由藍寶石制成。
因此,用于銜鐵230、240和殼體210的材料組合不僅滿足高的化學(xué)穩(wěn)定性,而且同樣滿足較短的響應(yīng)時間,從而可以實現(xiàn)微型閥140非常短的打開時間和關(guān)閉時間。在閥門區(qū)域內(nèi),上述材料例如允許獲得小于l/100mm的最小打開行程并且同時實現(xiàn)極高的耐磨強度,這種極高的耐磨強度可使得閥門形狀長期穩(wěn)定。由此可行的是,將微型閥140設(shè)計得非常小并且具有很小的容積(例如25μ I)。因為閥門行程小,所以響應(yīng)時間通常在幾百4 8(例如20(^8)范圍內(nèi)并因此實現(xiàn)達到幾千赫茲(例如約3kHz)的最大計量頻率。由此,可以得到可由微型閥140供給的最小潤滑劑量,該最小潤滑劑量在前述的范圍內(nèi)。例如,甚至可能出現(xiàn)以下情況,在使用相應(yīng)低黏度潤滑劑的情況下在一次150 μ s的打開脈沖中獲得的最小潤滑劑量可能僅為20nl (在Ibar壓力下)或50nl??蓪崿F(xiàn)什么樣的最小潤滑劑量尤其也取決于許多因素,這些因素例如也包含相關(guān)潤滑劑的黏度。根據(jù)具體的實施方式,在這里或許可以獲得很高的重復(fù)精度,其偏差在百分比小數(shù)點后一位的范圍內(nèi)或更低(例如小于O. 2% )。當(dāng)線圈260未通電流時,微型閥140在此是閉合的。而如果線圈260通電,微型閥 140打開,則可以得到幾毫升/分鐘的最高流量(例如在I巴的潤滑劑壓力下和相應(yīng)的低黏度情況下為8毫升/分鐘)。可選的是,微型閥140顯然同樣還可以配備有過濾元件,用于防止微型閥140堵塞。同樣可采用微型閥140的其它結(jié)構(gòu)形式,像其例如可用在醫(yī)療技術(shù)或水技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)形式。圖4示出控制信號的時間曲線310,在這里,圖4所示的曲線是關(guān)于時間t變化的電流I??刂菩盘栐诖穗S時間周期性變化地具有周期時長或時鐘周期T。在此,閥打開時間To小于時鐘周期T。由時鐘周期T和閥打開時間To之差得到潤滑間歇時長。為了保證微型閥140可靠打開,在峰值時間Tp內(nèi)直接在微型閥140打開時即在閥打開時間To的起點將作為控制信號的峰值電流Ip施加在執(zhí)行器170即微型閥140的線圈260上。在經(jīng)過了時間Tp后,在保持時間Th內(nèi)將保持電流Ih施加在線圈260或者說微型閥140的執(zhí)行器170上,所述電流這樣測定,使得動銜鐵240被可靠地保持在打開狀態(tài)中。與之不同的是這樣選擇峰值電流Ip,使得動銜鐵240盡可能快地離開其在閉合狀態(tài)中的位置,就是說,紅寶石球290可靠地離開閥座220。保持電流Ih在此小于峰值電流Ip,以防止線圈260或微型閥140不必要地變熱。因此,作為峰值時間Tp和保持時間Th之和得到閥打開時間To,如圖4所示。所述時間通常位于幾百μ s范圍內(nèi),而對應(yīng)的電流在幾百毫安范圍內(nèi)。圖5示出根據(jù)另一個實施例的計量裝置100的液壓系統(tǒng)圖。圖5所示的計量裝置100也還包括潤滑劑容器110以及計量設(shè)備130。潤滑劑容器110包括容納真正的潤滑劑的容器320以及可選設(shè)的液位傳感器330和可選設(shè)的壓力傳感器340。液位傳感器330和壓力傳感器340都與潤滑劑容器110的出口 120流通耦連。液位傳感器330以及壓力傳感器340顯然也可以安置在容器320內(nèi)部。液位傳感器330包括傳感器電路350,它如此與控制電路150耦連,使得傳感器電路350可向控制電路150傳輸傳感器信號,該傳感器信號包含關(guān)于在潤滑劑容器110或其容器320內(nèi)的潤滑劑儲備量的信息。相應(yīng)地,壓力傳感器340也具有傳感器電路360,它如此設(shè)計并與控制電路150連接,使得該傳感器電路也可以將傳感器信號傳輸給控制電路150,該傳感器信號包含關(guān)于在潤滑劑容器110或容器320或出口 120內(nèi)的潤滑劑的壓力的信息。傳感器電路350和360在此通過傳感器信號線370與控制電路150連接。在此情況下,它可以與圖I的控制信號線160相似地是光學(xué)信號線、電信號線或另一種信號線。這兩個傳感器330、340也可以通過同一條傳感器信號線370或通過不同的傳感器信號線與控制電路150相連。因此在使用同一條傳感器信號線370的情況下,例如可以通過相應(yīng)的通信協(xié)議(例如TCP/IP)實現(xiàn)與控制電路的通信。與圖I所示的實施例不同,計量設(shè)備130包括多個微型閥140-1、140-2. . . 140-6 在這里,在計量裝置100的不同實施例中,微型閥140的準確數(shù)量可以是不同的。因此,一個重要的實施例可以例如包括唯一的微型閥140,但是也可以包括多個微型閥140,即例如包括兩個微型閥、三個微型閥、四個微型閥或更多。因此緣故,在圖5中只是用實線示出前兩個微型閥140-1和140-2,而其它四個微型閥140-3、. . . ,140-6作為可選設(shè)的微型閥用 虛線表示。必要時也可以在一些實施例中如此設(shè)計計量設(shè)備130,使它可用更多微型閥140來加裝或擴展。微型閥140分別以第一接口 180與潤滑劑容器的出口 120流通耦連。為了簡化視圖,只與微型閥140-6相關(guān)地畫出第一接口 180并且標(biāo)注了附圖標(biāo)記。相應(yīng)地,微型閥140分別同樣具有第二接口 190,但第二接口只與微型閥140-6相關(guān)地用標(biāo)記標(biāo)作第二接口。各
第二接口 190與相應(yīng)的管路接口 200-1.....200-6流通耦連,以便能將潤滑劑供給到管路
或其它管路系統(tǒng)。在此實施例中,微型閥140的執(zhí)行器170也通過控制信號線160如此與控制電路150相連,使它能接收來自控制電路150的控制信號。為了簡化圖5中的視圖,在此也僅將一個微型閥即微型閥140-1的執(zhí)行器170用附圖標(biāo)記標(biāo)出。微型閥140的第一接口 180在圖5所示的計量裝置100的實施例中分別與流量傳感器380流通耦連并通過旁通管路390與旁通閥400的出口流通耦連。確切地說,微型閥的第一接口 180與流量傳感器380的第二接口 410流通耦連,其中,第二接口 410在圖5所示的計量裝置100中用作流量傳感器380的出口。流量傳感器380的第一接口 420與旁通閥400的第一出口相連。如上所述,旁通管路390也與微型閥140的第一接口 180流通耦連。此外,旁通管路390與旁通閥400的第二出口耦連。旁通閥400的入口與潤滑劑容器110的出口 120流通率禹連。旁通閥在此設(shè)計用于提供與旁通管路390或與流量傳感器380的流通連接。就是說,旁通閥400是一個三通(具有一個入口和兩個出口)兩位(兩個狀態(tài))的3/2閥,在所述兩個狀態(tài)中,要么旁通閥400的入口與第一出口流通耦連,要么該入口與第二出口流通耦連。換句話說,流過旁通閥400的潤滑劑流量可以部分地或像當(dāng)前情況中那樣完全地在旁通管路390和流量傳感器380之間轉(zhuǎn)換。旁通管路也稱為旁路,旁通閥400也稱為旁路閥。流量傳感器380具有傳感器電路430,它通過傳感器信號線440這樣與控制電路150耦連,使得該傳感器電路430可以為控制電路150提供傳感器信號,該傳感器信號包含關(guān)于流量的信息。
相應(yīng)地,旁通閥400也具有執(zhí)行器450,它與控制電路150連接,以便能夠通過控制信號線460接收致使旁通閥400轉(zhuǎn)換的控制信號??刂齐娐?50在計量裝置100的運行過程中為執(zhí)行器450提供控制信號。圖6示出例如可結(jié)合圖5的計量裝置100使用的流量傳感器380的簡化橫截面圖。流量傳感器380包括管路部段470,潤滑劑可以如圖6的箭頭480所示流過該管路部段。在管路部段470外部、但與之鄰接地安裝有傳感器座490,它例如可以是印刷電路板,或也可以是芯片(例如半導(dǎo)體芯片)。傳感器座490包括兩個溫度傳感器500-1和500-2,在兩者之間居中對稱地設(shè)有加熱件510。如果加熱件510在流量傳感器380工作時升溫,則加熱件510產(chǎn)生的熱也向必要時在管路部段470內(nèi)流動的潤滑劑供給,這使?jié)櫥瑒┳儫?。?dāng)潤滑劑運動經(jīng)過管路部段470時,就是說存在潤滑劑流過管路部段470的情況,則這兩個溫度傳感器500-1和500-2測出不同溫度。從這兩個溫度傳感器500所測的溫度值的溫度差,隨后可以在考慮由加熱件510向潤滑劑傳遞的熱并基于已知的管路部段470形狀來確定或者說計算出流速。 如果與上述情況不同地,潤滑劑沒有流過管路部段470,則加熱件510所供給的熱對稱地向加熱件510的兩側(cè)傳送,就是說對稱地傳向兩個溫度傳感器500,因此檢測不到溫度差,就是說檢測出相同的溫度。僅僅為了完整起見而要在此說明的是,圖6只示出了流量傳感器380的簡化視圖,它尤其沒有示出傳感器電路430。所述傳感器電路430例如可以同樣集成在傳感器座490上。但顯然相應(yīng)的傳感器電路同樣能設(shè)計為分開的電路,該電路同樣在可空間上分隔設(shè)置。圖7示出例如可應(yīng)用在之前示出的實施例中的潤滑劑容器110的橫截面圖。潤滑劑容器110包括例如可以由硼硅酸鹽玻璃制成的空心圓柱體520。沿著圓柱體軸線從兩側(cè)通過密封件530-1、530-2來密封的封閉件540連接至空心圓柱體520,該封閉件與空心圓柱體520 —起設(shè)計潤滑劑容器110的容器320。更確切的說,潤滑劑容器110具有上封閉件540-1和下封閉件540_2,它們安置在空心圓柱體520的對置兩側(cè)上。上封閉件540-1具有閥門單元550,閥門單元又包括閉塞閥560和多路接口 570。閉塞閥560具有介質(zhì)接口 580,處于外界壓力下的介質(zhì)可貼靠到潤滑劑容器110的介質(zhì)接口 580上。此外,閉塞閥560如此與多路接口 570相連,使得當(dāng)閉塞閥560本身相應(yīng)地處于打開狀態(tài)時,靠近介質(zhì)接口 580的介質(zhì)能進入多路接口 570。除了用以將多路接口 570連接到閉塞閥560的接口外,多路接口 570同樣具有孔590,所述介質(zhì)通過該孔能流入容器320的內(nèi)部體積中。在此情況下,為了阻止外來物質(zhì)污染或者進入容器320,將粗過濾器600如此與孔590相連,使得流入的介質(zhì)在流入容器320之前必須經(jīng)過該粗過濾器。另外,多路接口 570在圖7所示的變型方案中具有另外兩個接口 610-1和610_2。如果粗過濾器600例如不僅用于過濾經(jīng)閉塞閥560流入的例如壓縮空氣、加壓空氣或其它處于壓力下的氣體或氣體混合物的介質(zhì),而且同樣適用于過濾潤滑劑,則例如在粗過濾器600對面的接口 610-2可同樣用于用潤滑劑補充或填充潤滑劑容器110。在此情況下,例如閉鎖螺栓620可以設(shè)計為潤滑劑補充接管的潤滑劑補充螺栓或閉鎖螺栓。就是說,通過閥門單元550,處于壓力下的例如氣態(tài)的介質(zhì)可以通過介質(zhì)接口 580到達容器320內(nèi)。閉塞閥560在此用于使介質(zhì)接口 580可與容器320分隔開。另外,閥門單元550可同樣設(shè)計用于可通過以下方式解除在多路接口區(qū)域內(nèi)和必要時也在容器320區(qū)域內(nèi)的過壓,即,閥門單元550具有規(guī)定的裂縫,少量介質(zhì)能通過該裂縫漏出。為了做到這一點,例如具有確定的裂縫630的接口 610-1也通過例如帶有確定的孔或其它裂縫的閉鎖螺栓來封閉。即使這必要時在計量裝置100的正常工作中導(dǎo)致了介質(zhì)的消耗,但由此必要時可以簡化潤滑劑容器110的維護或填充。顯然,在不同的實施例中,閉鎖螺栓620和裂縫630的要求或功能也可以調(diào)換。容器320設(shè)計第一部分體積640和第二部分體積650,兩者相互壓力連通。在圖7所示的實施例中,這兩個部分體積640和650沒有通過某個構(gòu)件相互分隔,雖然在其它實施例的情況下是可以實現(xiàn)相互分隔的。在本實施例中,這兩個部分體積640和650由此相互分隔,使得第二部分體積650被完全填充潤滑劑,而第一部分體積640表示在容器320的潤滑劑平面660或者潤滑劑表面上方的區(qū)域。因而在此情況中,這兩個部分體積640和650不是容器320的具有固定體積值的固定的部分體積,而是鑒于其功來區(qū)分的。 因此,在相應(yīng)調(diào)整閉塞閥560的情況下,閉塞閥560將介質(zhì)接口 580與第一部分體積640分隔開。顯然,閉塞閥560也可以將介質(zhì)接口 580與第一部分體積640連接或流通耦連。下封閉件540-2具有側(cè)出口 670和下出口 680,其中在不同的實施例中,必要時也可以省掉兩個接口 670、680之一。在圖7所示的實施例中,下出口 680被用作潤滑劑容器110的出口 120。相應(yīng)地,它具有用于管路的接口 690,借此例如實現(xiàn)潤滑劑容器與計量設(shè)備130在空間上的分隔。然而,所述下出口 680是一個可選的部件,其例如在下封閉件540-2的一種備選實施方式中可
被省掉。側(cè)出口 670在圖7所示的實施例中同樣具有用于管路的接口 700,圖7僅示意表示的壓力傳感器340可連接到該接口上。如已經(jīng)結(jié)合接口 690所描述的,當(dāng)例如采用封閉件540-2的備選實施方式時,必要時也可以不同地設(shè)計或省掉管路接口 700。因此,例如壓力傳感器340可以直接設(shè)計為封閉件540的一部分,或者可直接繞過管路與封閉件連接。另外,圖7所示的潤滑劑容器110還具有液位傳感器330,它可設(shè)置在容器320內(nèi)部并且通過孔710經(jīng)傳感器信號線370(圖7未示出)提供傳感器信號給控制電路150 (圖7未示出)。液位傳感器330在此設(shè)計為懸浮開關(guān)715,它在潤滑劑平面660低于規(guī)定水平時發(fā)出液位傳感器信號。這可以通過例如電氣回路的斷開或閉合來做到。液位傳感器330由此向控制單元150傳輸關(guān)于潤滑劑儲備量的信息??山?jīng)介質(zhì)接口 580貼靠到潤滑劑容器110上的介質(zhì)通常是氣態(tài)介質(zhì)。通常通入壓縮空氣或加壓空氣。但是,也可以采用其它的氣態(tài)介質(zhì)。其中包括與潤滑劑和全部用于計量裝置100的材料相關(guān)地適用于此的所有氣體或氣體混合物。其中包括例如氮氣,但還有稀有氣體(例如氦氣、氖氣、気氣),只要對此存在相應(yīng)的要求。氣態(tài)介質(zhì)在此一般在幾巴壓力(例如4-6巴)下導(dǎo)入介質(zhì)接口 580。經(jīng)常使用油作為潤滑劑。如果要考慮潤滑劑和介質(zhì)的其它組合,則必要時可能合理的是,在第一和第二部分體積640、650之間必要時使用可移動的或可變形的、薄膜或活塞形式的分隔體,用于必要時阻止介質(zhì)和潤滑劑的相互作用、反應(yīng)或混合。
基于潤滑劑容器100的所述布置和設(shè)計,除了由必要時實施的可選設(shè)的裂縫630引起的損失,該潤滑劑容器無需耗用介質(zhì)就能運行。如果例如沒有處于壓力下的外界介質(zhì)可供使用,則也可以在一些實施例中在潤滑劑容器110范圍內(nèi)產(chǎn)生壓力。潤滑劑容器110因此可以具有由彈簧元件加載的活塞或者由彈簧元件加載的薄膜,其中該活塞或薄膜如此設(shè)置,使得它們使所容納的潤滑劑處于壓力下。該彈簧元件例如可以包括壓縮彈簧、拉伸彈簧、空氣彈簧、氣壓彈簧、扭力彈簧、扭桿彈簧、彎曲彈簧或者彈性體彈簧或其它類型彈簧。因此,潤滑劑容器110可設(shè)計用于在所容納的潤滑劑上施加壓力。根據(jù)所用的彈簧類型,可以采用不同的彈簧形狀,即僅舉例而言例如螺旋彈簧、桶形彈簧、盤簧或者板簧。由此在必要時可以省去外界壓力源,即例如泵或壓縮空氣供應(yīng)裝置。在參照圖9至11并結(jié)合三個在不同平面內(nèi)的不同截面圖詳細描述計量單元130之前,應(yīng)該首先參照圖8來描述計量單元的原理圖。圖8示出計量設(shè)備130,它在空間上可與潤滑劑容器110分隔開。因為還要結(jié)合圖 9-11來詳細描述的計量設(shè)備130的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的,所以首先應(yīng)該參照圖8在所示的原理圖范圍內(nèi)來說明基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。計量設(shè)備130具有可與潤滑劑容器110的出口 120相連的管路接口 720。計量設(shè)備130因而可以通過接口 720從潤滑劑容器110接收潤滑劑。在接口 720處提供的潤滑劑首先通過管路730輸送至體積740,該體積通過孔750將潤滑劑供給至旁通閥400。在旁通閥400正常工作的典型位置中(英語normally open),旁通閥將孔750與另一孔760連通,所述另一孔通過管路770將潤滑劑送入中間體積780。另一孔760因此在正常運行中通常是打開的。但是,在計量裝置100或計量設(shè)備130運行中,旁通閥400也可以使?jié)櫥瑒┝骼@行至通入管路800的另一孔790。旁通閥400的這種狀態(tài)例如可以僅根據(jù)相應(yīng)的控制信號產(chǎn)生。該另一孔790因此在正常運行中是關(guān)閉的(英語normally closed)。管路800又通過短的中間管路810通入第一空腔820,孔830與第一空腔相連。在孔830內(nèi)設(shè)置流量傳感器380。在此可取的是,相對于孔830密封該流量傳感器380???30和設(shè)置在該孔中的流量傳感器380通入第二空腔840,第二空腔又通過中間管路850與管路860流通耦連。管路860又通入中間體積780。因此,潤滑劑可以根據(jù)旁通閥400的位置要么直接通過管路770到達中間體積780,要么通過旁路經(jīng)流量傳感器380進入中間體積780。換句話說,管路770是旁通管路390。通過輸入孔870,其中為簡化圖8的視圖起見而只用附圖標(biāo)記標(biāo)出了一個微型閥140-6的輸入孔870,潤滑劑可以在入口側(cè)輸入微型閥140。換句話說,輸入孔870引導(dǎo)潤滑劑到微型閥140的第一接口 180,圖8示出了一共六個微型閥,即微型閥140-1、...、140-6。微型閥140的第二接口 190又通入管路接口 200,潤滑劑可以隨后通過該管路接口被供給到待潤滑部位或者說待潤滑的機器部件。在這里,也為了簡化視圖起見而分別僅用附圖標(biāo)記標(biāo)出第六微型閥140-6的第一和第二接口 180、190。為了給微型閥140供電,原則上可以考慮不同的結(jié)構(gòu)變型方式。因此,圖8示出用于給微型閥140供電和控制微型閥140的電導(dǎo)線穿過的通道880。作為替代或補充,電氣管路也可通過孔890延伸至微型閥140。圖9、圖10和圖11分別以在三個不同的但相互垂直的平面內(nèi)的橫截面圖示出計量設(shè)備130。圖10和圖11在此僅示出相關(guān)結(jié)構(gòu)的一部分。在圖9至圖11的視圖中沒有示出傳感器和閥。而是只示出了計量設(shè)備130的孔和其它結(jié)構(gòu)。圖9至圖11的視圖只示出了各孔、管路和通道的復(fù)雜配合關(guān)系。在此,尤其應(yīng)該注意圖8未詳細示出的部分。從圖9僅用虛線表示的用以提供潤滑劑給計量設(shè)備130的管路的接口 720開始,潤滑劑經(jīng)過8字形開口 900進入管路730 (見圖10)。管路730在設(shè)計有計量設(shè)備130的主體的內(nèi)部延伸。因此緣故,示出了由加工決定的孔910,該孔在完成機械制造后例如借助球或其它密封件被密封。圖11示出潤滑劑經(jīng)管路730被導(dǎo)入并且進一步分布的區(qū)域的放大圖。圖11首先示出體積740以及孔750,該孔將潤滑劑運輸至圖11未示出的旁通閥400。但圖11示出結(jié) 構(gòu)空間920,旁通閥400可置入并且安裝在該結(jié)構(gòu)空間內(nèi)。根據(jù)旁通閥400的位置,潤滑劑隨后可通過孔930到達另一孔790或通過孔940到達另一孔760,所述另一孔使?jié)櫥瑒┙?jīng)兩個空腔820、840導(dǎo)入圖9至圖11未示出的流量傳感器340或直接導(dǎo)入中間體積780。圖9最后還不出總共六個、同樣在圖9中未不出的微型閥140的輸入孔870的設(shè)計方案以及用于給微型閥供電和控制微型閥的通道880。因為上述的典型輸送體積,這些孔一般具有在Imm至約10mm、通常在約2mm至約5mm、即例如在約2. 8mm至4. 3mm之間的直徑。顯然,在不同的實施例中可以設(shè)置不同數(shù)量的微型閥。開頭所述的變型方案在具體設(shè)計結(jié)構(gòu)方面也可以在不同的實施例中有所改變。圖12示出計量裝置100的另一實施例的液壓系統(tǒng)圖,它與結(jié)合圖5-11所示的實施例的區(qū)別僅在于旁通管路390、旁通閥400的結(jié)構(gòu)設(shè)計和流量傳感器380的布置和流通耦連。因此緣故,在此引用對圖5所示的液壓系統(tǒng)圖的說明。與圖5所示的計量裝置100不同,旁通閥400在這里設(shè)計為2/2閥。它流通地接入旁通管路390并且與流量傳感器380并聯(lián)。因此在圖12所示的計量裝置100或者說計量設(shè)備130的實施例中,流量傳感器380的第一接口 420與潤滑劑容器110的出口 120相連并通過旁通管路390的部段與旁通閥400的入口相連。相應(yīng)地,流量傳感器380的第二接口 410與微型閥140的第一接口相連并通過旁通管路390的另一部段與旁通閥400的出口相連。與圖5所示的液壓系統(tǒng)圖不同,該旁通閥的這種布置和設(shè)計原則上使得潤滑劑持久地流過流量傳感器380。在此實施例中無法實現(xiàn)流量的完全切換。旁通閥400在此設(shè)計用于使?jié)櫥瑒┝髁客ㄟ^以下方式部分轉(zhuǎn)移到旁通管路390,即,執(zhí)行器450依據(jù)控制電路150的相應(yīng)控制信號打開旁通閥400。由此,可以在計量裝置100投入工作的情況下通過微型閥140快速填注已接通的潤滑部位或機器部件。管路接口200或者概括地說潤滑劑出口可以針對每個出口單獨調(diào)整體積流量。圖12所示的也被稱為最少量計量單元的計量裝置100具有用于全部體積流的流量傳感器380形式的監(jiān)測單元。也稱為旁路閥的旁通閥400可以實現(xiàn)上述的快速填充。在此實施例中,也可以通過液位傳感器330和壓力傳感器340監(jiān)測或者說測量液位和壓力??刂齐娐?50因此可以除了控制微型閥140外還擔(dān)負起旁路閥的控制或者說旁通閥的控制以及流動監(jiān)測或者說流量監(jiān)測??刂齐娐?50可以設(shè)計為具有用于控制和監(jiān)測閥門和體積流的微處理器的電子單元。如上所述作為補充或替代,所述控制電路150可以設(shè)計為機床的部件、外部控制裝置或者SPS控制裝置或者PLC控制裝置的部件(SPS =存儲器可編程控制器=英語中可編程邏輯控制器=PLC)。圖13示出計量裝置100的另一個實施例,它與圖5和12所示的實施例的主要區(qū)別在于,在這里不再使用共同的流量傳感器380,而是針對每個潤滑劑出口采用一個單獨的流量傳感器380。由此,可以針對每個出口單獨控制并精確調(diào)整體積流。換句話說,圖13示出具有針對每個單獨體積流或潤滑劑出口的監(jiān)測功能的計量裝置100即最少量計量單元的實施例。因此,圖13所示的計量裝置100的實施例只在計量設(shè)備130方面不同于圖12所示的實施例。因而,在圖13所示的實施例中,潤滑劑容器110的出口 120除了管路系統(tǒng)的部件之外直接與微型閥140的第一接口 180流通耦連。另外,在圖13所示的計量裝置100的實施例中,微型閥數(shù)量與圖12所示的實施例相比減少了兩個微型閥,即從六個微型閥減
少到四個微型閥140-1.....140-4,這再次表明在計量裝置100的不同實施例中實現(xiàn)的微
型閥140的數(shù)量的靈活性。在微型閥140的每個第二接口 190-1、…、190-4處,流量傳感器380-1、…、380-4分別與各第一接口 420-1、. . . ,420-4流通耦連。相應(yīng)地,管路接口 200-1、. . . ,200-4分別與流量傳感器380的第二接口 410-1.....410-4流通耦連。因此,圖13所示的計量裝置100的實施例也沒有旁通閥400和旁通管路390。但是在替代實施方式中,這可以完全針對單獨的或者多個流量傳感器380實現(xiàn)。同樣也可能可取的是,在不同的實施例中,不是每個微型閥140都配備有一個獨立的流量傳感器380。因此,必要時可取的是,給其中一些微型閥140配設(shè)共同的流量傳感器380,該流量傳感器能夠可選地同樣配設(shè)有旁通閥和旁通管路。由此,必要時就可以為只需要被共同潤滑的多個機器部件平行地供給潤滑劑并同時節(jié)省了提高成本的流量傳感器380。必要時也可取的是,一些微型閥140完全在不借助流量傳感器380進行監(jiān)測的情況下工作。每個流量傳感器380還分別具有傳感器電路430,出于直觀性原因在圖13中只用附圖標(biāo)記標(biāo)出了第一流量傳感器380-1的傳感器電路430。傳感器電路430通過一個或多個傳感器導(dǎo)線440與控制電路150耦連。即使在上述的實施例范圍內(nèi)描述了管路接口即例如接口 200,在其它實施例中也可以更換為其它流通的連接器或者管路。因此它們根據(jù)接口類型可以被稱為入口、出口或總稱為接口。圖14示出機器950的立體圖,該機器是機床960。確切地說,圖14在這里示出在主軸970及其軸承單元980的區(qū)域內(nèi)的草圖,主軸借助軸承單元相對于機器950的殼體990被支承或引導(dǎo)。軸承單元980設(shè)計為借助兩個單列角接觸球軸承浮動支承的軸承裝置(SLS),兩個單列角接觸球軸承分別表示機器部件1000-1和1000-2。角接觸球軸承是滾動軸承1010-1、1010-2的特殊實施方式。在不同的實施例中,也可以采用不同的滾動軸承例如深溝球軸承、圓柱軸承或其它滾動軸承。
在此情況下,主軸970是轉(zhuǎn)動構(gòu)件,而殼體990是固定不動的。因此緣故,必要時可取的是,在外圈1020的一個或多個滾道內(nèi)設(shè)置一個或多個孔,潤滑劑通過該孔被直接送到滾子體1010的滾道上并進而直接接觸到其滾子體。必要時還可取的是,為這些開口配設(shè)下沉部或沉孔或者借助其它方法倒棱,以使?jié)L子體更容易滾動并且減小滾子體和相應(yīng)滾道歪斜錯位的危險。在位置固定的外圈1020的情況下,滾動軸承1010的內(nèi)圈1030的滾道必要時可以不設(shè)有相應(yīng)的孔。當(dāng)與圖14所示的實施例不同,內(nèi)圈1030固定不動而外圈1020相對內(nèi)圈轉(zhuǎn)動時,這可能是另一種情況。在這種情況下可能可取的是,在內(nèi)圈1030滾道中開設(shè)相關(guān)的孔。但在滑動軸承導(dǎo)向的情況下也可能可取的是,在外圈或內(nèi)圈的相應(yīng)滑道中設(shè)置用于供給潤滑劑的孔。 但是,相應(yīng)的孔絕對不局限于設(shè)置用于引導(dǎo)轉(zhuǎn)動運動的軸承。它們同樣可以用在直線軸承范圍內(nèi),其中在滑動軸承范圍和滾動軸承范圍內(nèi),都可以借助滑道或滾道中的上述孔實現(xiàn)潤滑。與軸承類型無關(guān),潤滑劑可以借助管路系統(tǒng)輸送至相關(guān)的開口或相關(guān)的軸承,該管路系統(tǒng)與微型閥140的第二接口或者相應(yīng)的接口 200流通連接。在此情況下,管路系統(tǒng)例如可以包括管子或管段或者軟管或軟管段以及毛細管。圖15示出根據(jù)一個實施例的計量裝置100,其中潤滑劑容器110和計量設(shè)備130首先在空間上沒有分隔開,而是在唯一的殼體范圍內(nèi)實現(xiàn)。但根據(jù)具體設(shè)計結(jié)構(gòu),計量裝置100可以具有離合系統(tǒng),該離合系統(tǒng)可使?jié)櫥瑒┤萜?10與計量設(shè)備130分隔,因此這兩個子部件同樣可在空間上分隔開。這兩個子部件必要時可以借助管路系統(tǒng)或管子重新流通耦連。潤滑劑容器110在圖15所示的實施例中具有灌充連接器1040,它也被稱為潤滑劑灌充管嘴。它可將潤滑劑注入也被稱為潤滑物質(zhì)容器或潤滑劑容器的容器320中。潤滑劑容器110因為所采用的潤滑劑而也被稱為油儲槽并且可以配備有內(nèi)部或外部的(預(yù))壓力
產(chǎn)生裝置。計量設(shè)備130包括閥門單元,其具有四個可獨立控制的精密閥門或者說微型閥140。另外,它同樣具有流量傳感器單元,其包括四個流量傳感器,就像參照圖13已經(jīng)描述的那樣。這些流量傳感器也被稱為流動傳感器(Flow-Sensor),相應(yīng)的單元被稱為流動傳感
器單元。相應(yīng)地,計量設(shè)備130同樣具有用于潤滑劑的四個接口 200-1.....200-4,這些接
口也被稱為潤滑劑出口或者潤滑劑排出口。另外,計量裝置100或者說計量設(shè)備130具有包括用于提供電壓的第一接口 1060和用于信號線和控制線的第二接口 1070的電接口 1050。在此必要時可取的是,在設(shè)計可使?jié)櫥瑒┤萜?10與計量設(shè)備130空間分隔開的計量裝置100時,除了流通連接外,也設(shè)置相應(yīng)的傳感器信號線連接和/或控制信號線連接或者相應(yīng)的第二電接口。如上所述,計量裝置100也被稱為微計量器或微計量系統(tǒng)。微計量系統(tǒng)因此例如可以用作經(jīng)典的混油空氣潤滑的替代方式。它是這樣的潤滑劑計量系統(tǒng),可通過它從一個共同的儲槽中單獨將最少量的油供應(yīng)給多個例如多達四個、六個、八個或更多的潤滑部位。潤滑劑計量通過微型閥來進行,微型閥在相應(yīng)的控制下產(chǎn)生均勻的且近似連續(xù)的體積流。連續(xù)的體積流可以通過一個或多個傳感器來監(jiān)測并且周期性地再調(diào)整。根據(jù)潤滑任務(wù),也可以斷續(xù)地實現(xiàn)潤滑劑計量。所述計量裝置例如可用于具有很高計量精度、連續(xù)的潤滑劑需求、精確計量最少量(例如O. 5至5mm3/min)、直接調(diào)整計量或直接根據(jù)軸承的工作面計量的應(yīng)用中。因此,應(yīng)用領(lǐng)域包括對達到過高轉(zhuǎn)速(例如20000轉(zhuǎn)/分鐘、40000轉(zhuǎn)/分鐘、60000轉(zhuǎn)/分鐘或更高轉(zhuǎn)速)的快速運轉(zhuǎn)的主軸以及高速軸承的要求嚴格的潤滑。這種潤滑在輸送油時可以不消耗空氣,這可能意味著成本節(jié)約,因為可以減少或完全不用耗費地鋪設(shè)壓縮空氣管路。同樣,可以顯著減輕軸承內(nèi)油膜被吹掉、污垢(例如顆粒、濕氣)入侵的危險。它也可以使得在變化的潤滑劑需求時例如在主軸轉(zhuǎn)速改變或環(huán)境溫度改變的情況下具有較快的反應(yīng)時間。必要時可以節(jié)省(昂貴的)專用潤滑劑。不同的黏度、溫度或背壓或許可以通過系統(tǒng)在內(nèi)部被補償,從而體積流可以均勻流動。毛細管可以直接延伸至軸承的工作面區(qū)域。這可能意味著可實現(xiàn)最小潤滑劑量的最佳利用和無損失計量以及潤滑劑可直接供使用。根據(jù)一個實施例的微計量器或最少量計量器(英語MirCOdOSage Unit微計量單元)因此可以用于無空氣地潤滑快速運轉(zhuǎn)的主軸。 它可被用于實現(xiàn)可單獨調(diào)節(jié)的nl和μ I范圍內(nèi)的潤滑劑最少量體積流。輸送潤滑劑時的輔助空氣的使用可得以避免。也可以用一個監(jiān)測單元監(jiān)測多個不同的潤滑劑流。因此可以按規(guī)定提供可單獨調(diào)節(jié)的最小體積流。輸送介質(zhì)例如空氣不是必需的。也可以設(shè)置用于多個體積流的監(jiān)測單元。最少量計量系統(tǒng)是一種(油)計量供應(yīng)系統(tǒng),可通過它從一個共同的儲槽中給多個潤滑部位單獨連續(xù)地供應(yīng)最少量的潤滑劑。潤滑劑計量通過特殊的微型閥來實現(xiàn),該微型閥在相應(yīng)控制下能產(chǎn)生均勻且近似連續(xù)的體積流。連續(xù)的潤滑劑流可以通過流動傳感器來監(jiān)測以及被影響。根據(jù)潤滑任務(wù),潤滑劑計量也可以斷續(xù)地進行。對于潤滑劑的輸送,不需要壓縮空氣作為輸送介質(zhì)。潤滑劑只需要具有確定的預(yù)壓力。典型的應(yīng)用領(lǐng)域在于需要最少量油的情況下(安裝、工藝控制)、要精確連續(xù)地供應(yīng)潤滑劑(例如在高速軸承和主軸軸承時)的情況下、需要使?jié)櫥瑒┝吭跁r間上適應(yīng)潤滑過程的情況下和沒有作為輸送介質(zhì)的空氣或空氣不適用的情況下。與以空氣為介質(zhì)來使油計量均勻化并用于輸送(OLA)的系統(tǒng)相比,多個實施例必要時可以有利地不耗用空氣來輸送油,無需付出制備凈化過的壓縮空氣所需的成本,系統(tǒng)直接對變化的要求做出響應(yīng),不會吹散油膜或沒有因壓縮空氣被污濁(例如顆?;驖駳?。用于最少量計量的微型閥因此或許可以代替混油空氣潤滑,實現(xiàn)用于主軸潤滑的流動監(jiān)測、主軸軸承的連續(xù)潤滑劑供應(yīng)、主軸軸承的被監(jiān)測的潤滑劑供應(yīng)和主軸軸承或者說高速主軸軸承的可調(diào)的潤滑劑供應(yīng)。因此,微計量系統(tǒng)可以用于精確連續(xù)地在μ I范圍內(nèi)供應(yīng)潤滑劑。在上述的應(yīng)用場合中需要以最少量的潤滑劑精確計量并且連續(xù)供應(yīng)。多個實施例能夠以只在醫(yī)療和醫(yī)藥領(lǐng)域內(nèi)常見的高精度工作。利用這樣的系統(tǒng),可以單獨給多達四個、六個、八個或更多的潤滑部位供油。油可通過毛細管來輸送,毛細管可以直接導(dǎo)引到軸承的工作面。由此,可以精確且按需地供應(yīng)潤滑劑并且以極少的量有效利用潤滑劑。潤滑劑計量通過微型閥來實現(xiàn),微型閥的流通量可被單獨控制并且微型閥根據(jù)要求來分次計量潤滑劑或者以連續(xù)的體積流來計量潤滑劑。對于每個潤滑部位,可以單獨調(diào)節(jié)出O. 5至5 μ 1/min范圍內(nèi)的潤滑劑。為了對比,常規(guī)的油滴具有大約為50 μ I的體積。根據(jù)一個實施例的潤滑系統(tǒng)可以計量的量相當(dāng)于在一分鐘內(nèi)的一滴的1/100至1/10的量。該系統(tǒng)的潤滑劑容器處于預(yù)壓力下并且與閥門控制裝置配合產(chǎn)生規(guī)定的油體積流。預(yù)壓力可以根據(jù)不同的系統(tǒng)變型方案在內(nèi)部通過壓力彈簧活塞或在外部通過接通壓縮空氣來產(chǎn)生。在使用位置上沒有壓縮空氣可供使用的情況下,推薦具有內(nèi)部預(yù)壓力產(chǎn)生裝置的變型方案。在借助壓縮空氣在外部產(chǎn)生預(yù)壓力的情況下,接口實際上只用于保持壓力,沒有耗用空氣。為了保證體積流與壓力、溫度和黏度無關(guān)地保持恒定,該系統(tǒng)可以借助流量傳感器來監(jiān)測并且必要時通過SPS控制裝置或機器控制裝置來再調(diào)整。因此,可以實現(xiàn)在主軸軸承內(nèi)不會因不均勻的油計量而產(chǎn)生附加熱。相對于傳統(tǒng)的混油空氣潤滑系統(tǒng),微計量系統(tǒng)不需要昂貴的壓縮空氣來輸送油。因此,也不存在油膜被壓縮空氣吹走的危險。顆粒或濕氣不會隨空氣到達潤滑部位。另一個優(yōu)點可以在于,通過放棄作為載體介質(zhì)的空氣,該系統(tǒng)可以根據(jù)需要高動 態(tài)地改變潤滑劑量并因此能直接對因主軸轉(zhuǎn)速變化引起的油量需求變化或潤滑劑黏度變化作出反應(yīng)。與傳統(tǒng)潤滑相比,系統(tǒng)工作采用的最小油量附加地有助于環(huán)保。另外,該系統(tǒng)不需要昂貴的專用潤滑劑。商業(yè)上通用的例如在機床中使用的主軸潤滑油就可以滿足。在需要精確供應(yīng)最少量的油的場合中都可使用微計量系統(tǒng)。就是說,不僅可以用在主軸軸承上,而且可以例如用在流水線和節(jié)奏生產(chǎn)線上自動化的零件裝配中。原型或樣機表明,可以提供根據(jù)一個實施例的微計量器,它具有以下技術(shù)數(shù)據(jù)潤滑劑油;容積在具有內(nèi)部壓力產(chǎn)生裝置時為125ml,而在具有超過3巴壓力的輔助空氣的實施例中為350ml ;計量連續(xù)O. 5-5mm3/min ;出口 4 ;預(yù)壓產(chǎn)生內(nèi)部或外部(在利用具有高于3巴的壓力的輔助空氣的實施方式中);初始壓力1-3巴;工作電壓12/24VDC ;控制裝置SPS/PLC兼容;使用溫度10-50°C;工作黏度20-200mm2/S ;液位監(jiān)測有。但在此要注意,該技術(shù)數(shù)據(jù)只是原型的技術(shù)數(shù)據(jù)。如以上說明也顯示的那樣,其它實施例可以具有不同的技術(shù)數(shù)據(jù)。所設(shè)計的樣機有時能夠?qū)崿F(xiàn)均勻連續(xù)的潤滑劑供應(yīng)、最小潤滑劑量的高精度計量、在摩擦面上的潤滑劑直接可供使用、所需潤滑劑量的高精確度調(diào)整、對改變的工藝參數(shù)的直接響應(yīng)、針對每個出口單獨調(diào)整潤滑劑量、無需壓縮空氣的較低的安裝耗費、因沒有耗用壓縮空氣而較低的工作成本、12/24伏特的電壓供應(yīng)、因直接供應(yīng)使?jié)櫥瑒┑玫阶罴牙靡约耙驖櫥瑒┖涂諝庀妮^少而得到更好的環(huán)保性。但在此情況下,實施例不是必須實現(xiàn)所有可能的優(yōu)點,即不用一次實現(xiàn)多個優(yōu)點。雖然結(jié)合裝置描述了一些方面,但顯然這些方面也是對相應(yīng)方法的說明,因此裝置的單元或構(gòu)件也被認為是相應(yīng)的方法步驟或方法步驟的特征。與之相似地,結(jié)合方法步驟或作為方法步驟來描述的方面也是對相應(yīng)裝置的相應(yīng)單元或細節(jié)或特征的說明。根據(jù)規(guī)定的實施要求,本發(fā)明的實施例能夠以硬件或軟件形式來實施。所述實施可利用數(shù)字存儲介質(zhì)如軟盤、DVD、藍光盤、CD、R0M、PR0M、EPR0M、EEPR0M或閃存器、硬盤或另一種磁性存儲器或光學(xué)存儲器進行,在所述數(shù)字存儲介質(zhì)上存有可電子讀取的控制信號,所述控制信號能夠與可編程硬件這樣協(xié)作,使得各方法得以實施??删幊逃布梢杂商幚砥?、計算機處理器(CPU)、圖像處理器(GPU)、計算機、計算機系統(tǒng)、專用集成電路(ASIC)、集成電路(1C)、芯片上的系統(tǒng)(SOC = System on Chip)、可編程邏輯元件或帶有微處理器的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)構(gòu)成。數(shù)字存儲介質(zhì)因此可以是機讀或計算機讀取的。也就是說,一些實施例包括具有可電子讀取的控制信號的數(shù)據(jù)載體,該控制信號能夠如此與可編程計算機系統(tǒng)或可編程硬件協(xié)作,從而實施所述方法之一。因此,一個實施例是數(shù)據(jù)載體(或者數(shù)字存儲介質(zhì)或可機讀介質(zhì)),在該數(shù)據(jù)載體上記錄有用于執(zhí)行本文所述的其中一種方法的程序??傊?,本發(fā)明的實施例能以包括程序碼的程序、固件、計算機程序或計算機程序產(chǎn)品或者以數(shù)據(jù)的形式來實施,其中程序碼或數(shù)據(jù)有效地用于當(dāng)在處理器或可編程硬件部件上運行程序時實施其中一種方法。程序碼或數(shù)據(jù)可以例如也存儲在可機讀載體或數(shù)據(jù)載體上。程序碼或數(shù)據(jù)尤其能夠以源代碼、機器代碼或字節(jié)代碼以及其它中間代碼的形式存在。另一個實施例還可以是數(shù)據(jù)流、信號序列或一連串信號,它表示用于實施本文所述的方法之一的程序。數(shù)據(jù)流、信號序列或一連串信號例如可以如此配置,以通過數(shù)據(jù)通信連接例如通過互聯(lián)網(wǎng)或其它網(wǎng)絡(luò)來輸送。因此,實施例也是代表數(shù)據(jù)的信號序列,其適用于 通過網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)通信連接來發(fā)送,在這里,數(shù)據(jù)表示程序。根據(jù)一個實施例的程序可以將方法之一在其實施過程中例如通過以下方式轉(zhuǎn)換,即該程序讀出存儲位或在這些存儲位中寫入一個數(shù)據(jù)或多個數(shù)據(jù),由此,必要時在晶體管結(jié)構(gòu)、放大器結(jié)構(gòu)或電氣工作、光學(xué)工作、磁性工作或按照其它功能原理工作的其它構(gòu)件中引起開關(guān)動作(或過程)或其它動作(或過程)。相應(yīng)地,可以通過讀取存儲位來檢測、確定或測量程序的數(shù)據(jù)、值、傳感器值或其它信息。因此,可以通過讀出一個或多個存儲位來檢測、確定或測量程序的參數(shù)、值、測量參數(shù)和其它信息,以及通過寫入一個或多個存儲位來引發(fā)、驅(qū)使或執(zhí)行某動作以及控制其它的儀器、機器和部件。上述的實施例只是說明本發(fā)明的原理。顯然,本文所述的布置和細節(jié)的改動和變化對其它技術(shù)人員是顯而易見的。因而期望本發(fā)明只由權(quán)利要求書的保護范圍來限定,而沒有受到在本文中結(jié)合對實施例的說明描述來表述的特定細節(jié)的限制。附圖標(biāo)記列表100計量裝置390旁通管路110潤滑劑容器 400旁通閥120 出口410 第二接口130計量設(shè)備 35 420第一接口140微型閥430傳感器電路150控制電路440傳感器信號線160控制信號線 450執(zhí)行器170執(zhí)行器460控制信號線180第一接40 470管路部段190 第二接口480 箭頭200接口490傳感器座210殼體500溫度傳感器220閥座510加熱件230靜銜鐵45 520空心圓柱體240動銜鐵530密封件
250第一部段540封閉構(gòu)件260線圈550閥門單元270第二部段560閉塞閥280彈簧50 570多路接口290紅寶石球580介質(zhì)接口300球座590 孔310時間曲線600粗過濾器320容器610 接口 330液位傳感器 55 620閉鎖螺栓340壓力傳感器630裂縫350傳感器電路640第一部分體積360傳感器電路650第二部分體積370傳感器信號線660平面380流量傳感器 60 670側(cè)出口680豎向出25 910 孔690接口920結(jié)構(gòu)空間700接930 孔710孔940 孔715浮動開關(guān)950機器720接口30 960 機尿730管路970主軸740體積岸980軸承單元750孔990 殼體760另一孔1000機器部件770管路35 1010滾動軸承780中間體積1020外圈790另一孔1030 內(nèi)圈800管路1040灌充連接器810中間輸入管路1050電接口820第一空腔40 1060 第一接口830孔1070 第二接口840第二空腔Ip峰值電流850中間管路Ih保持電流860管路T時鐘周期870輸入孔45 To閥打開時間880通道Tp峰值時間890孔Th保持時間900開口
權(quán)利要求
1.一種用于供給預(yù)定的潤滑劑量的計量裝置(100),具有以下特征 潤滑劑容器(110),其設(shè)計用于容納潤滑劑并在壓力下通過所述潤滑劑容器的出口(120)供給潤滑劑; 計量設(shè)備(130),其包括微型閥(140); 其中,所述微型閥(140)與所述潤滑劑容器的出口(120)流通耦連并設(shè)計用于按規(guī)定供給預(yù)定的潤滑劑量; 其中,所述計量設(shè)備(130)能在空間上與所述潤滑劑容器(110)分隔開。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計量裝置(100),其中,所述計量設(shè)備(130)和所述潤滑劑容器(120)能在空間上相互分隔開至少50厘米。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的計量裝置(100),其中,所述潤滑劑容器(110)包括第一殼體,所述計量設(shè)備包括不同于所述第一殼體的第二殼體。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的計量裝置(100),其中,所述潤滑劑容器(110)和所述計量設(shè)備(130)分別具有用于管路的接口,以使所述潤滑劑容器(110)的出口(120)能通過管路與所述計量設(shè)備(130)相連,其中,所述管路的接口設(shè)計用于能容納具有外徑和內(nèi)徑的空心圓柱形的管路。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的計量裝置(100),其還具有流量傳感器(380),所述流量傳感器如此布置和設(shè)計,使得能確定通過所述潤滑劑容器(110)的出口(120)離開所述潤滑劑容器(110)和/或流過所述微型閥(140)的潤滑劑的流量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計量裝置(100),其還具有帶有旁通閥(400)的旁通管路(390),其中,所述旁通管路(390)與所述流量傳感器(380)并聯(lián),從而流過所述流量傳感器(380)的潤滑劑流量能夠通過所述旁通閥(400)部分地或者完全地轉(zhuǎn)換到所述旁通管路(390)中。
7.一種潤滑系統(tǒng),具有以下特征 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的計量裝置(100);和 具有待潤滑的機器部件(1000)的機器(950),其中,所述機器部件(1000)與所述計量裝置(130)的微型閥(140)流通耦連,從而所述微型閥(140)能按規(guī)定將預(yù)定的潤滑劑量供給到所述機器部件(1000)上; 其中,所述潤滑劑容器(110)在空間上與所述計量設(shè)備(130)分隔設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潤滑系統(tǒng),其中,所述潤滑劑容器(110)設(shè)置在危險物室、危險物箱、潤滑劑室或潤滑劑箱中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的潤滑系統(tǒng),其中,所述微型閥(140)通過直通或連續(xù)的管路系統(tǒng)與所述機器部件(1000)耦連,所述管路系統(tǒng)在供給預(yù)定的潤滑劑量時不具有或僅具有可忽略不計的管路系統(tǒng)體積變化,和/或所述潤滑劑容器(110)的出口(120)通過管路系統(tǒng)與所述微型閥(140)流通耦連,所述管路系統(tǒng)在供給預(yù)定的潤滑劑量時不具有或僅具有可忽略不計的管路系統(tǒng)體積變化。
10.一種用于供給預(yù)定的潤滑劑量的方法,包括 在壓力下從潤滑劑容器(120)向在空間上分隔的計量設(shè)備(130)的微型閥(140)供給潤滑劑;和 通過所述微型閥(140)按規(guī)定地向機器(950)的機器部件(1000)供給預(yù)定的潤滑劑量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于供給預(yù)定的潤滑劑量的計量裝置(100),其包括潤滑劑容器(110),潤滑劑容器設(shè)計用于容納潤滑劑并在壓力下通過潤滑劑容器的出口(120)供給潤滑劑,計量裝置還包括計量設(shè)備(130),該計量設(shè)備包括微型閥(140),其中微型閥(140)與潤滑劑容器的出口(120)流通耦連并設(shè)計用于按規(guī)定供給預(yù)定的潤滑劑量。計量設(shè)備(130)能在空間上與潤滑劑容器(110)分隔開。
文檔編號F16N27/02GK102809039SQ20121026944
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者J·克雷茲坎珀, H-D·尼爾森, F·施密特, J·施瓦茨 申請人:Skf公司
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