多润滑点的润滑设备的制作方法

专利名称：多润滑点的润滑设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别是按权利要求1前序部分所述的最好用油作为润滑剂供入针织机润滑点的多润滑点用的润滑设备。
例如在针织机中，织针传动装置需要持续润滑，这对针床的导针板或针筒等同样也适用。良好的定期的润滑特别对现代高速运转的针织机具有十分重大的意义。所有的润滑点都必须可靠地供入润滑油。中断润滑通常导致增加磨损和针织机立即停止。另一方面，必须进行适度的润滑。润滑点供入太多的润滑油是不适宜的。所以，这类针织机大都配有所谓的压力润滑器或压力油润滑系统，这种润滑从一个中心点通过适当的管道在压力作用下把润滑油输送到各个润滑点。
为此，例如EP 04 99810 B1公开了一种润滑设备，该设备可对多个润滑点进行可靠的和计量的润滑。该润滑设备具有一个润滑剂容器，该容器中放一台活塞泵。该活塞泵的出口连接在一个电动分配阀上，所以泵的出口可分别与一根从一组润滑剂管选出的润滑剂管连接。
本发明的目的是在这个基础上提出一种简化的润滑设备。此外，本发明的目的是，提出一种改进的润滑方法。
这个目的是通过权利要求1所述的一种润滑设备和权利要求22所述的一种方法来实现的。
本发明的润滑设备配有一个分配装置，由泵供应的润滑剂用该分配装置分配到选出的油管并从而输送到选出的润滑点。其中，分配装置和泵组成一个单元。通过分配装置和泵组成一个单元大大简化了润滑设备的结构。此外，可简化润滑设备的控制。
泵是一个活塞泵并具有一个可在一个泵缸中进行轴向移动的活塞。该活塞与泵缸一起构成泵装置。此外，泵缸和活塞构成控制机构。为此，该活塞可旋转地装在泵缸中并配有控制面或控制通路，它们与布置在泵缸中的控制槽或排出口对应。该活塞可在其圆周表面上至少设置一个控制槽，该控制槽是这样构成的，它通过活塞的相应旋转定位可分别转到与至少一个出口通路一致。需要时可这样布置，即控制槽可转到与多个出口通路一致。其中，控制槽和出口通路是这样布置的，即在泵缸中由活塞确定的工作空间在活塞的整个行程内与相应选出的出口通路连通。这样由活塞压出的整个油容积就可输入该出口通路中。这样构成的泵同时是泵装置和分配装置。
泵装置和分配装置可与一个引起活塞旋转和移动的传动装置连接。位移运动即泵的运动，所以位移传动构成一个泵传动。当不进行位移运动时，活塞的旋转运动不引起泵缸中的容积变化，所以，旋转运动只控制排出通道的关闭或打开。因此，旋转传动装置是一个分配器传动装置，而活塞则是一个控制滑阀。通过活塞的旋转和位移分别可独立地引起泵送和转换。这可通过独立的传动装置或通过一个既可产生旋转运动又可产生位移运动的组合传动机构来进行。
最好用一台步进电动机来实现活塞的旋转，这种电动机可产生要求的旋转调节运动。用这种步进电动机可简单地进行一个排出通路的选择和一个润滑点的接通用的旋转定位。但这种步进电动机也可产生活塞的位移运动。为此，活塞最好通过一个离合器与步进电动机或别的伺服电动机连接，这个离合器首先可容许一个设定的或可调节的旋转间隙，其中旋转间隙内的相对旋转通过一个传动机构转换成要求的直线运动。
旋转间隙的旋转角可用来产生直线运动。为此，该活塞最好与一个锁止机构连接，该锁止机构使活塞不旋转地保持在任意的或选出的旋转位置内，但不锁止它的轴向移动。这种锁止机构例如可由一个棘轮构成，该棘轮可与一个锁止元件啮合和脱开。啮合和脱开最好通过锁止元件的适当径向运动例如通过一个吸引磁铁来实现。在活塞保持不旋转的情况下，步进电动机的旋转可在离合器的旋转间隙范围内进行。位移装置最好由一个传动机构构成，它把活塞和旋转装置之间的相对旋转转换成活塞的直线运动。
在一个寿命特别长和简单的结构型式中，棘轮作成止动轮。止动元件起止动爪的作用，这样，止动爪可使棘轮在一个选出的方向内旋转。此外，止动爪例如可借助于一个起重磁铁来释放，以便棘轮可在另外的旋转方向内旋转。这样设置的装置可在例如所用的起重磁铁释放和止动爪止动很少操作的情况下就可实现润滑设备的正常运行。甚至在用简单和价廉的起重磁铁的情况下就可达到长的寿命。
传动机构可由两个相互啮合的螺纹元件构成。其中，螺纹元件的螺距是这样设计的，即在联接装置的旋转间隙的范围内，通过活塞和伺服电动机之间的相对旋转完成一个完整的活塞行程。通过伺服电动机的正向或反向旋转可使活塞进行往复运动。
必要时，也可用别的装置作为传动装置。例如可用一种凸轮传动装置，这种装置在旋转传动装置在一个给定的方向内旋转时就可实现活塞的往复运动。这种凸轮传动装置由一个设置在套筒壁内的波形环形槽构成，在该环形槽中，一根由伺服电动机驱动的、沿径向延伸的销子不断运动。
产生直线运动的传动机构最好进行预加载。这可例如借助于一个与该传动机构的滑动侧面保持接触的磁铁来实现。这对润滑剂的正确计量是特别有利的。当传动机构反向旋转时，例如从活塞的一个去程转换为一个活塞的回程时，换向点是精确确定的，从而避免了错误计量。
从泵缸引出的排出通道和进入通道最好分别设置一个止逆阀。这样，泵装置本身足够而不用别的控制装置。止逆阀最好是自动的、由所加的压差控制的阀。这样就不需要其它的阀门控制装置。
为了监控润滑装置的正常运行，最好设置一个传感器装为探测和监控活塞的行程运动。只需监控活塞是否达到一个一定的行程足够。例如当一个润滑通道堵塞时，活塞不泵送润滑剂进入该通道并停止。这样，活塞就不可能到达传感装置的开关点。传感装置探测到这种情况并关掉相应的针织机。
最好在单个润滑脉冲过程中调节泵压而与泵装置、分配器装置和连接管的具体结构以及与连接的润滑点的数目无关。如果用步进电动机作泵的传动装置，则可将其单个步距转换成微泵送脉冲，这些微泵送脉冲的序列形成一个润滑脉冲。单个微泵送脉冲之间的间隔最好设计成使管内的压力不低于一个最小极限值。这个极小压力最好稍微低于连接的喷嘴所需的喷射压力。在预应力作用下，管道保持一定的柔软度(弹性)就可满足所需的喷射压力。从而可计量特别小的润滑剂量，或在时间上延长润滑过程。
本发明其它有利结构型式的各种细节可从各项从属权利要求得知。附图表示本发明的一些实施例。附图表示

图1 润滑设备的一个示意透视图2 图1润滑设备的一段断面图并用不同的比例示出；图3 属于润滑设备的一个泵装置和控制装置的水平断面图；图4 属于图2润滑设备的一个传动装置的水平断面图；图5 属于图4传动装置的一个棘轮的俯视图；图6 属于图4传动装置的一个联接装置的水平断面图；图7 属于图2润滑设备的一个泵装置及其所属的联接器装置、棘轮和一个用来产生直线运动的螺纹元件；图8 流入一个喷嘴中的油流的喷射压力和从该喷嘴中流出的油流的喷射压力的时间变化曲线图；图9 带一个作为制逆轮构成的棘轮的止动机构的一个变型结构型式的示意俯视图；图10 带一个作为制逆轮构成的棘轮的止动机构的另一个变型结构型式的示意俯视图。
图1表示一个润滑设备1，该设备有一个润滑剂例如油的容器2。在润滑剂容器2中插入一个分配和泵单元3，该单元通过一组向外引出的润滑剂管5a～5l在预定的时间点输送预定的润滑剂量。
在图1中示意示出的泵和分配单元3单元表示在图2中。用一台活塞泵7来输送和分配润滑剂，这台活塞泵同时是泵装置7a和分配装置7b。如图3和7所示，活塞泵7具有一个带一个圆筒形通孔9的缸体8。通孔9在图2和图7所示的下端构成阶梯孔，即它具有放大直径的一段10。这段用来安装一个止逆阀12，其阀体14例如可拧入这段10的相应螺纹中。
阀体14配有一个通道15来安装一个阀门闭锁元件16。阀门闭锁元件16的头部指向由通孔9确定的缸体8的内腔。必要时，一个图中未示出的弹簧可对着阀体14上构成的阀座拉紧阀门闭锁元件。
阀体14配有多个径向孔，在本例如为12个径向孔17(17a～17l；图3)，这些径向孔布置在一个与通孔9保持垂直的共同平面18内，这些径向孔17a～17l以相同的角距相互布置，而径向孔17l和径向孔17a之间的距离则稍大于径向孔17a～17l之间的相同的距离。在径向孔17(不带字母的参考号表示全部径向孔17a～17l相同)中插入图中未示出的止逆阀，这些止逆阀容许油流在径向内向外即从通孔9经相应径向孔17构成的排出通道向外流出，但不能回流。
通到润滑点的润滑剂管5a～5l连接在排出阀上。需要时，止逆阀也可在远离分配装置7b的一端上配置相应的管道5a～5l，这时在径向孔17中分别只拧入管接头。
在通孔9中插入一个活塞21，该活塞的外直径基本上与通孔9的内直径一致。所以，该活塞在通孔9中虽然可进行轴向移动和旋转，但它与该通孔相当严密地界定一个工作空间22(图2)。活塞21除了具有它的圆筒形圆周表面23外，还具有一个相当平的端面24。一个控制槽25从端面24开始平行于其中心轴26延伸通过该圆周表面。其中，控制槽25的长度最好等于或稍大于平面18离图2中用虚线示出的活塞的“上”死点27的距离。当工作空间22最小时，亦即图2中的活塞21位于其最下位置时，活塞21用其端面24到达它的上死点27。
如图3所示，控制槽25相当窄并在圆周表面23的圆周方向内延伸一个圆周范围，这个圆周范围大致与通孔9的壁上的径向孔17的直径一致。控制槽25的深度设计成使控制槽25中的流动阻力不显著大于径向孔17中的流动阻力。
活塞21在其从缸体8伸出的一端嵌入一个连接套筒29中并与该套筒用销子30连接。此外，连接套筒29通过另一个销子31也一根引到传动装置33的操作杆32连接。操作杆32是抗扭的，并在轴向内与一半联接器34连接，这半联接器具有两个在轴向内延伸的以及平行的并相隔一定距离布置的肋条35、36。在这两个肋条之间构成窗口37、38，如图6所示。
这半联接器34属于一个联接器装置39，它的另一半联接器40由一个用一根轴41传动的径向销子42构成。该销子用其两端啮合在窗口37、38中并可分别通过一定的、这里定为90°的旋转间隙后分别与肋条35、36的一个侧面接触。
此外，从图7可清楚看出，轴41带一个套筒43，该套筒连接径向销42并在其外侧设置有螺纹元件44，该螺纹元件具有多条外螺纹。其螺距设计成在轴向内螺纹元件44走完圆周的90°的行程相当于活塞21的一个完整的活塞行程。
螺纹元件44在工作时与另一个螺纹元件45连接，从图5中可清楚看出，后者构成一个由一半联接器34的肋条35、36支承的环行元件或一段。这样，在通过联接器39的旋转间隙时，一半联接器34就相对于另一半联接器40改变其轴向位置。
一半联接器34设置有内螺纹(螺纹元件45)的一段在其外侧构成棘轮46。该棘轮沿轴向延伸的横断面具有大致呈梯形的齿47，这些齿使一半联接器34停止旋转，但可轴向移动。这可从图4一目了然。棘轮46的径向内支承一根可移动的锁定杆48。锁定杆48通过一个压缩弹簧49朝它的径向外部位置预张拉，在这个位置内，它与棘轮46不啮合。一个起重磁铁51用其电枢52通过一根相应的杆53使锁定杆48与棘轮46啮合，这样，棘轮的旋转就被齿47停止在给定的中断位置内。这些停止位置或锁定位置分别相当于控制槽25(图3)与一个径向孔17对准的旋转位置。相应地有13个齿间隙，其中12个齿间隙相当于径向孔17的位置，且第13个齿间隙相当于径向孔17l和17a之间的较大的间隙。齿间隙的尺寸相当于径向孔17的距离尺寸。
一半联接器40与轴41抗扭连接，该轴构成步进电动机55的从动轴。该步进电动机与操作杆32同轴布置并支承在一个支架56上。此外，由多件组成的支架56支承起重磁铁51并具有一个环形的不断减小的、与操作杆32同轴布置的延长部57，该延长部在其下自由端支承泵单元7。该延长部具有一个法兰状的延伸部58，在这个延伸部上可固定润滑剂管5并设置有一个微滤筛59，该微滤筛呈罐状并包围延长部57的下端。所以，流入入口阀12的润滑剂必须通过微滤筛59，从而进行过滤。
一半联接器34在其面向操作杆32的一侧有一个套筒60，该套筒带有外螺纹61。一个在图7中单独示出的轴向极化的环形永久磁铁62用一个设置了外螺纹61的螺母63固套筒60上。永久磁铁62用其磁场产生一个力，这个力使螺纹元件44与螺纹45保持无间隙的啮合。其作用是，避免步进电动机55反向旋转时在这个传动机构中产生不希望的空运转，该传动机构由螺纹元件44和内螺纹45构成并用来把旋转运动转换成直线运动。
操作杆32支承在延长部57的套筒65中，该套筒布置在连接套筒29附近的延长部57的一个相应的隔板中。套筒65容许操作杆32的旋转运动和轴向运动。
为了监控活塞29的运动，在邻近永久磁铁62的延长部57的内侧设置一个磁感器例如一个霍耳传感器66，该传感器探测永久磁铁62的位置并至少识别开关位置的超过或不超过。为了探测横销42的位置，必要时可在其附近设置另一个霍耳传感器或一个别的位置传感器67。霍耳传感器66、67，步进电动机55和起重磁铁51都连接在一个控制装置上，该控制装置按下述方式控制润滑设备1为了叙述依序进行的操作，假定活塞21首先位于图3所示的位置和锁定杆48由于吸引磁铁51的控制与棘轮46啮合(图4)假定螺纹元件44的螺纹为右旋转螺纹，则至少在横销42尚未处于图6实线位置时，步进电动机55这样旋转，使横锁42沿顺时针方向转动。例如该横销从图6虚线所示位置转入实线所示的位置。在转动这个行程时，固定在轴向内的螺纹元件44使一半联接器34沿轴向升起，于是活塞21完成一次吸入运动。工作空间22加大，润滑剂例如油通过入口阀12流入工作空间22中。
其中，棘轮46保持抗扭。最迟在横销42转到肋条35、36时，步进电动机55停止。这时吸引磁铁51去励磁，从而棘轮46释放。到此为止使活塞21产生一个往复运动的步进电动机55这时把现在可自由旋转的棘轮46向前移动一个齿定位。其中，横销42带动肋条35、36并由此带动一半联接器34，从而将控制槽25转到与径向孔17a一致。在达到这个位置时，吸引磁铁51重新励磁，从而把锁定杆48压入棘轮46的相应齿间隙中。于是该棘轮重新保持抗扭。
为了向润滑剂管5a配给要求的润滑剂量，步进电动机55现在沿反时针方向进行控制。由于窗口37、38的尺寸，旋转运动在这里限制为四分之一转。当步进电动机55转动这一行程时，这个旋转运动通过螺纹元件44与内螺纹45的相互运动转换成一个如图2所示的一半联接器34的向下作用的轴向运动。其中，活塞21通过操作杆32朝其上死点27的方向运动而不向下旋转。油相应地配给润滑剂管5a。其中不需要通过整个行程。在步进电动机通过四分之一转之前，该步进电动机55即可停止。这时相应地配给较少的油量，从而可对要配给的油量进行精密计量。
在活塞21的向下运动结束后，步进电动机55重新沿顺时针方向操作，直至横杆42重新到达肋条35、36为止。这时吸引磁铁51释放，从而压缩弹簧49径向向外推动锁定杆48并释放棘轮46。现在步进电动机带动一半联接器34和活塞21旋转的情况下向前转动一个齿(需要时也可转动几个齿)，以便控制下一个润滑位置。例如控制槽25这时转到与径向孔17b一致。在这里重复结合径向孔17a所述的循环开始。就这样可一个接一个地控制全部径向孔17并单独地向全部润滑剂管5供给适当的油量。
如图8所示，可进行脉冲式的油量供给。其中，由泵装置7a产生的喷射压力P可在一个润滑间隔t1、t2以内进行调节。为此，步进电动机55进行步进式的控制和运动，所以活塞21同样进行步进式的运动。在短的静止间歇内，压力P可分别降到稍低于压力极限值P1。在压力极限值P1时连接的喷嘴开始喷油。当压力值在此期间下降到低于极限值例如分别下降到一个稍小的压力值P0时，喷嘴断续地喷油。从而使流到喷嘴的流油V1产生波动并由于油管的弹性，波动是暂时的。喷嘴喷出的油流V2呈微滴状，所以单个油滴之间由于短时间的压力降引起的油流为零。这样，即使小的油量也可用相当大的、不易堵塞的喷嘴进行长时间的喷射。
在润滑设备1投入运行的情况下，首先需要对泵设备7a进行一次排气。为此，活塞21转到排气位置，在这个位置内，活塞的控制槽25与径向孔17L一致，该径向孔向外打开，且在该径向孔中没有设置止逆阀。一次或多次完整的活塞行程即可将空气排出并在泵容积中充满润滑油。然后，可进行正常运行。
图9表示止动机构的一种变型结构型式。棘轮46在这里构成制逆轮。锁定杆48构成止动爪。这样就不需要吸引磁铁来控制棘轮46的每次转动。锁定杆48对棘轮46进行弹簧加载。它使棘轮46沿顺时针方向(箭头70)转动一圈，从而使活塞21旋转并操作分配器。但沿反时针方向(箭头71)的旋转则被阻止，所以可进行泵唧过程。只有在极个别的例外情况中才需要起重磁铁51的动作。
图10表示另一种改型的结构型式。棘轮46的齿部具有带相当小的侧面陡度的齿47。锁定杆48构成径向内弹簧加载的止动爪。在这种结构型式中，活塞21的旋转运动的控制是这样进行的，即在联接装置39通过旋转间隙后，步进电动机55向右或向左旋转克服锁定杆的制动力矩。
特别是在向针织机供入润滑剂用的多润滑点的润滑设备中，设置了一个同时作为分配装置7b用的泵装置7a。为此，泵装置7a具有一个活塞21，该活塞带有一个控制槽25。相应的泵缸具有一个入口和多个分布在缸壁上的出口。根据活塞21的控制槽25转到与哪一个出口一致便选出一个相应的润滑点。所以泵装置7同时是分配装置。
权利要求
1.特别是针织机多润滑点的润滑剂供入用的多润滑点的润滑设备(1)包括一个用来输送润滑剂的泵装置(7a)，该泵装置具有一个装在缸体(8)中可进行轴向移动的活塞(21)；一个分配装置(7b)，通过该分配装置把活塞(21)输送的润滑剂分配到从分配装置(7b)引出的一组(4)的一根或多根管子(5)上；其特征为，分配装置(7b)是泵装置(7a)的一部分。
2.按权利要求1的润滑设备，其特征为，缸体(8)具有多个可由活塞(21)进行控制的排出通道(17)。
3.按权利要求1的润滑设备，其特征为缸体(8)具有一个圆筒形的缸壁；排出通道(17)穿通该缸壁布置。
4.按权利要求1的润滑设备，其特征为，活塞(21)在其圆周表面(23)上设置至少一个控制槽(25)。
5.按权利要求3和4的润滑设备，其特征为，控制槽(25)通过活塞(21)的旋转移到与至少一个排出通道一致，以构成分配装置(7b)。
6.按权利要求1的润滑设备，其特征为，活塞(21)可旋转地支承在缸体(8)中。
7.按权利要求1的润滑设备，其特征为泵装置(7a)和分配装置(7b)与一个传动装置(33)连接，其中，一个旋转装置(55)和一个移动装置(44)属于该传动装置(33)，活塞(21)与移动装置(44)和旋转装置(55)连接。
8.按权利要求7的润滑设备，其特征为，旋转装置(55)具有一个伺服电动机、最好一个步进电动机，该电动机产生一个要求的旋转调节运动。
9.按权利要求8的润滑设备，其特征为，该步进电动机借助一个联接装置(39)抗扭地与活塞(21)连接。
10.按权利要求9的润滑设备，其特征为，联接装置(39)具有一个确定的旋转间隙。
11.按权利要求1的润滑设备，其特征为，活塞(21)与一个止动装置(46)、(48)连接，该止动装置用来将活塞(21)抗扭地停止在选出的旋转位置上而不影响其轴向运动。
12.按权利要求11的润滑设备，其特征为，该止动装置(46、48)具有一个止动元件(48)，该元件可与棘轮(46)啮合和脱开，而该棘轮与活塞(21)抗扭连接。
13.按权利要求12的润滑设备，其特征为，止动元件(48)用一个伺服传动装置(51)与棘论(46)啮合和脱开。
14.按权利要求1的润滑设备，其特征为，棘轮(46)作为制逆轮构成，而止动元件(48)则作为止动爪构成(图9或图10)。
15.按权利要求7的润滑设备，其特征为，移动装置(44)由旋转装置(55)进行操作。
16.按权利要求15的润滑设备，其特征为，移动装置(44)由一个传动机构构成，该传动机构将活塞(21)和旋转装置(55)之间的相对旋转转换成活塞(21)的直线运动。
17.按权利要求16的润滑设备，其特征为两个螺纹元件(44、45)属于该传动机构，其中，一个螺纹元件与活塞(21)抗扭连接，而另一个则与旋转装置(55)抗扭连接。
18.按权利要求17的润滑设备，其特征为，至少一个螺纹元件(44)与一个磁铁(62)连接，以便相互张拉该螺纹元件(44)。
19.按权利要求1的润滑设备，其特征为，设置了一个控制装置，用该装置可确定活塞(21)的行程。
20.按权利要求1的润滑设备，其特征为，一个引入缸体(8)的入口通道(12)和与管子(5)连接的出口通道(17)分别配有一个止逆阀。
21.按权利要求1的润滑设备，其特征为，设置了一个传感器装置(66)来监控活塞(21)的运动。
22.用至少一个泵通过管道对机器的润滑点进行润滑的方法，这种方法用泵将润滑剂不连续地通过管道输送到润滑点，为了润滑剂供入一个或多个润滑点，相应的一根或多根管道由该泵施加一个随时间变化的压力。
23.按权利要求22的润滑方法，其特征为，用权利要求1～20任一项所述的润滑设备进行压力调节的润滑。
24.按权利要求21的方法，其特征为，润滑过程包括一个压力脉冲，该压力脉冲由单个脉冲组成一个序列，在单个脉冲之间的压力降不容许低于一个最小的压力水平。
全文摘要
特别是针织机润滑剂供入用的一种多润点润滑设备配置了一个同时作为分配装置用的泵装置。为此,该泵装置有一个活塞,该活塞带有一个控制槽。相应的泵缸具有一个入口和多个分布在缸壁上的出口。根据活塞的控制槽转到与哪一个出口一致便选出一个相应的润滑点。所以泵装置同时是分配装置。
文档编号D04B35/28GK1264007SQ0010187
公开日2000年8月23日 申请日期2000年2月4日 优先权日1999年2月5日
发明者R·胡斯 申请人:梅明格-Iro股份有限公司