DE4140533A1

DE4140533A1 - Lubricant micro-dispensation with pressure variation by piezoelectric transducer used in e.g. ink-jet printer - delivers very small droplets at intervals determined by pulsed connection of platelet transducer to voltage source

Info

Publication number: DE4140533A1
Application number: DE4140533A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Saam
Original assignee: Joseph Voegele AG
Current assignee: Joseph Voegele AG
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1993-06-17

Abstract

An elongated lubricant chamber (2) ending in an outlet nozzle (9) is filled (3) with oil (S) and subjected to pressure in a lateral channel (4) from a piezoceramic transducer (W) based on a bilaminar platelet (5) which carries a thin metallic diaphragm (6) and a piezoelectric or piezoceramic body (7). The electrical connections (8) are switched periodically to a source of voltage. After ejection of each droplet (D) the bilaminar platelet reverts to its initial position and draws in more oil. ADVANTAGE - Precisely controlled delivery of min. quantities of oil fulfils all requirements of modern machinery without detriment to the environment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mikrodosieren von Schmierstoff sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for microdosing of lubricant and a device for performing of the procedure.

Bei der klassischen, seit Jahrzehnten praktizierten Verbrauchsschmierung von Schmierstellen, z. B. in Einleitungs-Schmiersystemen, werden aus einer größeren Schmierstoff-Menge kleine Dosen abgesondert und den Schmierstellen zugeführt. In Einleitungs-Schmiersystemen wird der Schmierstoff mittels einer Pumpe mit wechselndem Druck einer Hauptleitung aufgegeben, die sich durch die eine Vielzahl von Schmierstellen aufweisende Maschine erstreckt. An die Hauptleitung angeschlossene Dosierelemente sondern kleine Dosen des Schmierstoffs für die Schmierstellen ab. Eine Mikrodosierung, bei der jeder Schmierstelle nur genau so viel Schmierstoff zugeteilt wird, wie gebraucht ist, ließ sich damit nicht erreichen. Es wurde stets mehr als nötig geschmiert; der überschüssige Schmierstoff verschmutzte zumindest teilweise die Umwelt. Mit Bestrebungen, biologisch abbaubare Schmierstoffe, z. B. Rapsöl, zu benutzen, läßt sich die Umweltverschmutzung nur theoretisch reduzieren, weil solche biologisch abbaubaren oder unbedenklichen Schmierstoffe mit Additiven aufgewertet werden mußten, die ihrerseits hinsichtlich der Umweltverschmutzung kritisch sind. Die technische Entwicklung strebte mit steigendem Umweltbewußtsein die sogenannte Mangel- oder Hungerschmierung an, bei der jede Schmierstelle nur gerade die nötige Schmierstoffdosis erhält. Mit den bislang bekannten Einrichtungen zum Absondern und Zuteilen der kleinen Schmierstoffdosen ließ sich dieses Ziel in der Praxis nicht zufriedenstellend erreichen. Deshalb wurden die zugeteilten kleinen Dosen für jede Schmierstelle durch Druckluft zerstäubt und in Form eines Ölnebels eingesetzt. Damit wurde allerdings die Umweltbelastung aber eher erhöht. Auch zu Wendeln geformte Kunststoffrohre, in denen jeweils eine kleine zugteilte Dosis mittels Druckluft zu einer mikroskopisch feinen Schliere gestreckt wird, erzeugen umweltbelastende Schmierstoffnebel.In the classic, practiced for decades Consumable lubrication of lubrication points, e.g. B. in Single-line lubrication systems are made from a larger one Lubricant quantity small cans and the Lubrication points supplied. In single-line lubrication systems the lubricant with a pump alternating pressure of a main line, the through the variety of lubrication points having machine extends. To the main line connected dosing elements but small doses of Lubricant for the lubrication points. A Microdosing at every lubrication point just like that a lot of lubricant is allocated as needed could not be achieved with it. It was always more than lubricated if necessary; the excess lubricant at least partially polluted the environment. With Efforts to use biodegradable lubricants, e.g. B. Rapeseed oil can be used to reduce pollution only reduce theoretically because such biological degradable or harmless lubricants Additives had to be upgraded, which in turn are critical of pollution. The technical development aimed at increasing Environmental awareness the so-called lack or Hunger lubrication at which every lubrication point only just receives the necessary dose of lubricant. With the hitherto known devices for separating and This was allotted to the small lubricant cans Achieve goal unsatisfactorily in practice. Therefore, the allotted small doses for each Lubrication point atomized by compressed air and in shape an oil mist used. However, this became the Environmental pollution rather increased. Also on spirals molded plastic tubes, each with a small one assigned dose using compressed air to a microscopic fine streaks is generated environmentally harmful lubricant mist.

Da die Schmierstoffe in ihrer Wirksamkeit, Einsatzbreite, Standzeit, Zuverlässigkeit und ähnlichen Eigenschaften genauso sprunghaft weiterentwickelt wurden wie die Schmierstellen unter Benutzung moderner Konstruktionen, Werkstoffe und Bearbeitungsverfahren, entstand zunehmender Bedarf, die althergebrachten und umweltbelastenden Schmiersysteme durch ein neues, den modernen Schmieranforderungen besser angepaßtes Schmiersystem zu ersetzen, das eine echte Mangel- oder Hungerschmierung ermöglicht.Because the lubricants are effective, Range of use, service life, reliability and the like Properties were developed just as quickly like the lubrication points using modern Constructions, materials and processing methods, emerged increasing need, the traditional and environmentally harmful lubrication systems with a new one better adapted to modern lubrication requirements Lubrication system to replace that a real lack or Hunger lubrication enables.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, mit denen schmierspezifische Anforderungen moderner Maschinen- und Konstruktionslösungen auf universelle und vor allem umweltschonende Weise erfüllbar sind, und auf denen die genau gesteuerte Abgabe kleinster Schmierstoff-Dosen für eine Mangel- oder Hungerschmierung möglich ist.The invention has for its object a method of the type mentioned and a device to create its implementation with those lubrication-specific requirements of modern machinery and Construction solutions on universal and above all are environmentally friendly, and in which the precisely controlled delivery of the smallest lubricant cans for insufficient or hunger lubrication is possible.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst, das bevorzugt in einer Vorrichtung gemäß Anspruch 2 durchführbar ist.The object is achieved with a Method according to the characterizing part of claim 1 solved, which preferably in a device according Claim 2 is feasible.

Das Ausstoßen kleinster Schmierstoffdosen, hauptsächlich bei Schmieröl, aber auch bei modernen Schmierfetten, aus einer größeren Schmierstoffmenge mittels eines piezoelektrischen Wandlers ergibt einen instationären Strömungsvorgang. Es formt sich ein kurzer Flüssigkeitsstrahl, der sich von der Öffnung der Auslaßdüse abtrennt und unter dem Einfluß der Oberflächenspannung im Idealfall zu einem Tröpfchen oder Tropfen zusammenzieht. Es kann auch ein kurzer Schmierstoffstrang austreten, bei dem die Kräfte der Oberflächenspannung nicht ausreichen, den Zerfall unter den Massenkräften zu verhindern. Der Strang zerteilt sich in mehrere Stücke, aus denen sich wiederum einzelne Tröpfchen bilden. Es wird überschüssiger Schmierstoffnebel vermieden, weil die kleinsten Tröpfchen gezielt in die Schmierstelle bringbar sind. Die genau bemessenen und exakt an den Schmierbedarf anpaßbaren Mikrodosen decken den Bedarf der Schmierstelle, ohne die Umwelt spürbar zu belasten, da sich kein spürbarer Überschuß ergibt. Der piezoelektrische Wandler verformt sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung. Diese Verformung wird genutzt, Schmierstoff zu verdrängen und eine Mikrodosis durch die Auslaßdüse abzusondern. Das Ausmaß der Verformung des piezoelektrischen Wandlers sowie die Frequenz seiner Verformungsvorgänge und auch die Länge der Pausen zwischen den Verformungen bzw. der Verformungen lassen sich präzise und reproduzierbar steuern. Auf diese Weise läßt sich eine Schmierstelle jederzeit bedarfsabhängig und genau versorgen, so daß es weder zu einer Unter- noch einer Überversorgung kommt. Den eine exakte Versorgung erfordernden konstruktiven, lastabhängigen, temperaturabhängigen oder viskositätsabhängigen Bedürfnissen der Schmierstelle und der Leistungsfähigkeit des Schmierstoffs kann auf diese Weise außerordentlich genau Rechnung getragen werden. Da sich an dem piezoelektrischen Wandlerelement kaum Verschleiß oder Ermüdung zeigen, und weil praktisch keine relativ zueinander beweglichen Komponenten benötigt werden, arbeitet die Vorrichtung über lange Standzeiten zuverlässig und mit gleichbleibender Dosierung des Schmierstoffs. Die Vorrichtung läßt sich nahe an die Schmierstelle setzen, so daß die Mikrodosen die Schmierstellen rasch und störungsfrei versorgen. Für Schmierstoffe, insbesondere Schmieröl, wurden hingegen wegen der Zähflüssigkeit und der extremen Kriechneigung und wegen der niedrigen Zuteilfrequenz piezoelektrische Wandler nicht benutzt. Erst moderne Werkstoffe und Konstruktionsprinzipien sowie die in ihrer Leistungsfähigkeit immens weiterentwickelten Schmierstoffe sowie die drastisch gestiegenen allgmeinen Umweltschäden schaffen den Bedarf für kleinste Schmierstoffdosen, wie sie auf herkömmliche Weise nicht zu erzeugen sind. Mit dem Einsatz piezoelektrischer Wandler als Antriebselemente zum Mikrodosieren des Schmierstoffs lassen sich unerwartet kleinste Schmieröltropfen bzw. Schmieröl-Volumenströme in Schmierstellen bringen, wie sie der Verbrauchsschmierung und in klassischen Einleitungsschmiersystemen weder gebraucht noch erzeugbar waren.Ejecting tiny cans of lubricant, mainly with lubricating oil, but also with modern greases a larger amount of lubricant using a piezoelectric transducer results in a transient Flow process. A short one forms Liquid jet extending from the opening of the Exhaust nozzle separates and under the influence of Ideally, surface tension to a droplet or Drops contracting. It can also be a short one Lubricant strand emerge, in which the forces of Surface tension is insufficient, the decay below to prevent the mass forces. The strand split into several pieces, which in turn are individual Form droplets. It becomes excess Avoided lubricant mist because the smallest Droplets can be brought specifically into the lubrication point. The precisely dimensioned and exactly to the lubrication requirement customizable micro cans meet the needs of Lubrication point without noticeably polluting the environment because there is no noticeable excess. The piezoelectric transducer deforms when put on an electrical voltage. This deformation will used to displace lubricant and a microdose to be secreted through the outlet nozzle. The extent of Deformation of the piezoelectric transducer and the Frequency of its deformation processes and also the length the pauses between the deformations or the Deformations can be precise and reproducible Taxes. In this way, a lubrication point can be created supply precisely and at any time as required, so that it there is neither undersupply nor oversupply. The constructive, exact supply that requires load dependent, temperature dependent or viscosity dependent needs of the lubrication point and the performance of the lubricant can affect this Way are taken into account extremely precisely. There barely affect the piezoelectric transducer element Show wear or fatigue, and because it's practical no components movable relative to each other are needed, the device works for a long time Service life reliable and with constant Dosage of the lubricant. The device can be Put close to the lubrication point so that the microdoses supply the lubrication points quickly and trouble-free. For Lubricants, especially lubricating oil, however, were because of the viscosity and the extreme tendency to creep and because of the low allotment frequency piezoelectric Converter not used. Only modern materials and Construction principles as well as in their Performance developed immensely Lubricants as well as the drastically increased general Environmental damage creates the need for the smallest Lubricant cans as they are not in the conventional way are to be generated. With the use of piezoelectric Converter as drive elements for microdosing the Lubricant can unexpectedly be the smallest Lubricating oil drops or lubricating oil volume flows in Bring lubrication points like they do with the lubrication system and neither in classic single-line lubrication systems could still be used.

An sich ist es bekannt, piezoelektrische Wandler in Tintenstrahl-Druckvorrichtungen (US-PS 47 37 802 und DE-OS 29 05 063) einzusetzen. Auch in der Medizintechnik kennt man schon Anwendungen. Jedoch sind die dabei verarbeiteten Flüssigkeiten dünnflüssig und nicht klebrig und kommt es bei den Tintenstrahldruckern primär auf eine hohe Tröpfchenfrequenz und eine große Zielgenauigkeit an.As such, it is known to use piezoelectric transducers Inkjet printing devices (U.S. Patent Nos. 47 37 802 and DE-OS 29 05 063) to use. Also in medical technology you already know applications. However, they are there processed liquids thin and not sticky and it occurs primarily with inkjet printers to a high droplet frequency and a large one Accuracy.

Gemäß Anspruch 3 wird der piezoelektrische Effekt zum Absondern von Mikrodosen des Schmierstoffs genutzt, der auf einer Deformation der Kristalle beim Anlegen eines elektrischen Feldes in Richtung der elektrischen Achse auftritt. Piezokeramische Körper besitzen aufgrund ihrer hohen Dielektrizitätskonstanten eine niedrige elektrische Impedanz, die nur eine zweckmäßig geringe Betriebsspannung erfordert. Ein piezokeramischer Körper besitzt permanente Dipole, die innerhalb einzelner Domänen alle die gleiche Richtung haben. Die Keramik selbst bleibt nach außen neutral, da die Polarisationsrichtungen der einzelnen Domänen statistisch verteilt sind und sich gegenseitig aufheben. Wird ein elektrisches Feld einer bestimmten Stärke angelegt, so werden bevorzugt Domänen gebildet, deren Polarisationsrichtung parallel zum angelegten elektrischen Feld ist. Der Zustand bleibt auch nach Abschalten des Feldes als sogenannte remanente Polarisation erhalten.According to claim 3, the piezoelectric effect Secretion of microdoses of the lubricant used on a deformation of the crystals when creating one electric field in the direction of the electric axis occurs. Piezoceramic bodies have due to their high dielectric constant a low one electrical impedance, which is only a suitably low Operating voltage required. A piezoceramic body has permanent dipoles that are within individual Domains all have the same direction. The ceramics itself remains neutral to the outside because the Polarization directions of the individual domains are statistically distributed and cancel each other out. Becomes an electric field of a certain strength created, domains are preferably formed whose Direction of polarization parallel to the applied electric field is. The condition remains Switch off the field as so-called retentive Get polarization.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 4 wölbt sich der plättchenförmige Wandler beim Anlegen einer elektrischen Spannung, so daß eine vorbestimmte Dosis des Schmierstoffs verdrängt wird. Bei einem rohrförmigen Wandler verändert sich der Durchmesser des Röhrchens, um die gewünschte Dosis abzusondern und auszustoßen.In the embodiment according to claim 4, the bulges platelet-shaped converter when applying an electrical Voltage so that a predetermined dose of Lubricant is displaced. With a tubular The diameter of the tube changes to to secrete and expel the desired dose.

Zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform gemäß Anspruch 5. Die Wölbung des piezokeramischen Körpers wird auf die Membrane und von dieser auf den Schmierstoff übertragen.The embodiment according to claim is also expedient 5. The curvature of the piezoceramic body is on the Membrane and transfer from this to the lubricant.

Eine unmittelbare Beaufschlagung des Schmierstoffs ergibt sich bei der Ausführungsform von Anspruch 6, wobei der verdrängte Schmierstoff zumindest zu einem vorherbestimmbaren Teil an der Auslaßdüse gezwungen wird.An immediate application of the lubricant results in the embodiment of claim 6, wherein the displaced lubricant is at least one Predeterminable part forced on the outlet nozzle becomes.

Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Anspruch 7 kommt der Schmierstoff nicht direkt in Kontakt mit dem elektromechanischen Wandler. Allerdings muß dessen Leistungsfähigkeit so bemessen sein, daß er den Wandungsteil der Kammer verformen kann, um die Schmierstoffdosen abzusondern und auszustoßen.In the alternative embodiment according to claim 7 the lubricant does not come into direct contact with the electromechanical transducer. However, that must be Efficiency should be such that it Wall part of the chamber can deform to the Separate and eject lubricant cans.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 8 werden beim Anlegen des elektrischen Feldes die Kristalle deformiert, und zwar in Richtung der elektrischen Achse.In the embodiment according to claim 8 Applying the electric field to the crystals deformed, namely in the direction of the electrical axis.

Alternativ wird bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 9 derselbe Effekt zum Dosieren und Ausstoßen genutzt, wobei diese Keramikmasse aufgrund ihrer hohen Dielektrizitätskonstanten geringere Betriebsspannungen benötigt. Günstig ist, daß piezokeramische Massen in beliebige Formen bringbar sind, wie sie zur an sich schwierigen Mikrodosierung von Schmierstoffen gebraucht werden.Alternatively, in the embodiment according to claim 9 the same effect used for dosing and expelling, this ceramic mass due to its high Dielectric constant lower operating voltages needed. It is favorable that piezoceramic masses in arbitrary shapes can be brought about, such as for themselves difficult microdosing of lubricants will.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 10 wölbt sich der Wandler in den Seitenkanal und verdrängt den Schmierstoff durch die Auslaßdüse nach dem Ölkännchenprinzip. Nach dem Abschalten der elektrischen Spannung geht der Wandler in seine Ausgangslage zurück, so daß Schmierstoff nachgesaugt werden kann.In the embodiment according to claim 10, the bulges Converter in the side channel and displaces the Lubricant through the outlet nozzle after Oil jug principle. After switching off the electrical Voltage returns to its original position, so that lubricant can be sucked up.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 11 wird bei jeder Verformung des Wandlers ggfs. auch ein Teil des verdrängten Schmierstoffs in den Zulauf zurückgedrückt. In the embodiment according to claim 11, each Deformation of the converter may also be part of the displaced lubricant pushed back into the inlet.

Trotzdem wird eine vorbestimmte Dosis abgesondert und ausgestoßen. Da der Wandler eine Längswand der Kammer bildet, reicht eine relativ geringfügige Deformation. Bei beiden Ausführungsformen (Anspruch 11 und 10) ist zweckmäßigerweise der Wandler ein bilaminares Plättchen, das sehr leistungsfähig ist.Nevertheless, a predetermined dose is secreted and pushed out. Because the transducer is a longitudinal wall of the chamber a relatively slight deformation is sufficient. In both embodiments (claims 11 and 10) expediently the transducer a bilaminar plate, that is very powerful.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 12 ergibt sich eine Schmierstoffkammer bzw. ein Schmierstoffkanal ohne wegen möglichen Lufteinschlüssen störende Stufen oder Hindernisse. Der rohrförmige Wandler umfaßt die Schmierstoffkammer konzentrisch und verändert seinen Durchmesser unter der Spannungsbeaufschlagung.In the embodiment according to claim 12 results a lubricant chamber or a lubricant channel without because of possible air pockets disturbing steps or Obstacles. The tubular transducer includes the Lubricant chamber concentrically and changes its Diameter under the stress.

Besonders zweckmäßig ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 13, weil der Wandler kostengünstig und dauerhaft haltbar herstellbar ist.The embodiment according to FIG Claim 13 because the converter is inexpensive and can be made durable.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 14 steht der Schmierstoff entweder direkt mit dem Rohr in Kontakt oder er wird durch den Kunststoff abgeschirmt. Der Kunststoff kann auch als Hinterfütterung des Rohres dienen, das dann den Schmierstoff direkt beaufschlagt und sich so leichter verformen kann.In the embodiment according to claim 14, the Lubricant either directly in contact with the pipe or it is shielded by the plastic. The Plastic can also be used as a backing for the pipe serve, which then acts directly on the lubricant and can deform more easily.

Eine baulich einfache Ausführungsform geht aus Anspruch 15 hervor. Das Wandlerelement ist in diesem Fall nicht in direktem Kontakt mit dem Schmierstoff, sondern muß das Glasrohr verformen, das den Schmierstoff verdrängt.A structurally simple embodiment is based on claim 15 out. The converter element is not in this case in direct contact with the lubricant, but must deform the glass tube that displaces the lubricant.

Die Ausführungsformen gemäß Anspruch 16 sind zweckmäßig, weil auf diese Weise eine rasche permanente Ergänzung der in der Kammer vorhandenen Schmierstoffmenge erfolgt.The embodiments according to claim 16 are useful because in this way a quick permanent addition the amount of lubricant present in the chamber.

Das Arbeiten des piezoelektrischen Wandlers kann bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 17 durch den geringen Überdruck des Schmierstoffs in der Kammer unterstützt sein.The work of the piezoelectric transducer can Embodiment according to claim 17 by the low Overpressure of the lubricant in the chamber is supported be.

Es kann gemäß Anspruch 18 auch zweckmäßig sein, den Schmierstoff, d. h. Schmieröl, im wesentlichen der Kammer zuzuführen und die Mikrodosierung dem piezoelektrischen Wandler zu überlassen. Wichtig ist es in jedem Fall, Lufteinschlüssen zu vermeiden.It can also be appropriate according to claim 18 Lubricant, d. H. Lube oil, essentially the chamber feed and microdosing the piezoelectric To leave converter. In any case, it is important Avoid air pockets.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigtEmbodiments of the Subject of the invention explained. It shows

Fig. 1 einen Schnitt einer ersten Ausführungsform, Fig. 1 shows a section of a first embodiment,

Fig. 2 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform, und Fig. 2 shows a section of a further embodiment, and

Fig. 3 einen Schnitt einer dritten Ausführungsform. Fig. 3 shows a section of a third embodiment.

Eine Vorrichtung V zum Absondern und Ausstoßen kleinster Schmierstoffdosen D, hauptsächlich Schmieröldosen, weist gemäß Fig. 1 einen Grundkörper 1 auf, der eine langgestreckte Kammer 2 begrenzt, die rechts in einer Auslaßdüse 9 ausläuft. Die Vorrichtung V kann insgesamt als sogenannte Unterdruckdüse bezeichnet werden. Der Grundkörper 1 ist zweiteilig. Ein Zulauf 3 kann zwischen einem Seitenkanal 4 und der Auslaßdüse 9 in die Kammer 2 münden. Es ist denkbar, den Zulauf von rückwärts, von der Seite oder an einer anderen Stelle der Kammer 2 anzuordnen, gegebenenfalls auch an der der Auslaßdüse 9 abgewandten Seite des Seitenkanals 4. Im Seitenkanal 4 ist ein als piezokeramisches Antriebselement ausgebildeter elektromechanischer Wandler W angeordnet, der bei dieser Ausführungsform ein bilaminares Plättchen 5 ist. Das bilaminare Plättchen 5 besteht aus einer dünnen Metallmebrane 6, auf der ein piezoelektrischer oder piezokeramischer Körper 7, vorzugweise in Plättchenform, befestigt ist. Über Anschlüsse 8 ist der Wandler an eine nicht dargestellte Spannungsquelle angeschlossen oder anschließbar. Die Kammer 2 ist luftfrei mit einer Schmierölmenge S gefüllt, aus der mittels des Wandlers W kleinste Dosen D abgesondert und durch die Auslaßdüse 9 ausgestoßen werden. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung an den Wandler W wölbt sich das bilaminare Plättchen 5, z. B. nach innen, und verdrängt nach dem Ölkännchenprinzip Schmieröl. Die Dosis wird abgesondert und als Tröpfchen oder kurzer Strang durch die Auslaßdüse 9 ausgestoßen. Nach dem Abschalten der elektrischen Spannung verformt sich das bilaminare Plättchen 5 in seine Ausgangslage. Dabei wird Schmieröl über den Zulauf 3 nachgesaugt. Es ist auch denkbar, das Plättchen 5 unter Spannung nach außen zu wölben, und die Verformung zum Mikrodosieren zu nutzen.A device V for separating and ejecting the smallest lubricant cans D, mainly lubricating oil cans, has a base body 1 according to FIG. 1, which delimits an elongated chamber 2 which runs out on the right in an outlet nozzle 9 . The device V can overall be referred to as a so-called vacuum nozzle. The base body 1 is in two parts. An inlet 3 can open into a chamber 2 between a side channel 4 and the outlet nozzle 9 . It is conceivable to arrange the inlet from the rear, from the side or at another point in the chamber 2 , if appropriate also on the side of the side channel 4 facing away from the outlet nozzle 9 . Arranged in the side channel 4 is an electromechanical transducer W designed as a piezoceramic drive element, which in this embodiment is a bilaminar plate 5 . The bilaminar plate 5 consists of a thin metal membrane 6 , on which a piezoelectric or piezoceramic body 7 , preferably in the form of a plate, is attached. The converter is connected or connectable to a voltage source (not shown) via connections 8 . The chamber 2 is filled air-free with a quantity of lubricating oil S, from which the smallest doses D are separated by means of the converter W and are ejected through the outlet nozzle 9 . When an electrical voltage is applied to the converter W, the bilaminar plate 5 , for. B. inwards, and displaces lubricating oil according to the oil can principle. The dose is secreted and expelled through the outlet nozzle 9 as a droplet or a short strand. After the electrical voltage has been switched off, the bilaminar plate 5 deforms into its starting position. Lube oil is sucked in via inlet 3 . It is also conceivable to bulge the plate 5 under tension and to use the deformation for microdosing.

Bei der Ausführungsform von Fig. 2 ist die Kammer 2 wannen- oder laibförmig. Der Zulauf 3 mündet an der Seite, die der Auslaßdüse 9 gegenüberliegt. Eine Seitenwand der Kammer 2 wird durch das in dem Grundkörper 1 eingesetzte bilaminare Plättchen 5 gebildet, das den elektromechanischen Wandler W darstellt und aus einer Metallmembrane 6 und einem darauf befestigten piezoelektrischen oder piezokeramischen Körper 7 besteht. Um einen direkten Kontakt zwischen der Membrane 6 und dem Schmieröl zu vermeiden, könnte an der Unterseite der Membrane 6 eine Abdeckung vorgesehen sein. In the embodiment of FIG. 2, the chamber 2 is trough-shaped or loaf-shaped. The inlet 3 opens on the side opposite the outlet nozzle 9 . A side wall of the chamber 2 is formed by the bilaminar plate 5 inserted in the base body 1 , which plate represents the electromechanical transducer W and consists of a metal membrane 6 and a piezoelectric or piezoceramic body 7 fastened thereon. In order to avoid direct contact between the membrane 6 and the lubricating oil, a cover could be provided on the underside of the membrane 6 .

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Kammer 2 im Grundkörper 1 als rohrförmiger Kanal ausgebildet, der sich zur Auslaßdüse 9 hin verjüngt und den Zulauf 3 am rückwärtigen Ende aufweist. Der elektromechanische Wandler W hat die Form eines Rohrabschnitts, der in die Wandung der Kammer 2 eingesetzt ist und das Schmieröl direkt berührt oder durch eine Einbettung 12 aus Kunststoff abgedeckt wird. Der Wandler W besteht beispielsweise aus einem piezokeramischen Röhrchen 10, dessen Mantelflächen 11 metallisiert sind und als Elektroden dienen. Mittels eines elektrischen Spannungssignals wird der Durchmesser des Röhrchens 10 verändert.In the embodiment according to FIG. 3, the chamber 2 is formed in the base body 1 as a tubular channel which tapers towards the outlet nozzle 9 and has the inlet 3 at the rear end. The electromechanical transducer W has the shape of a tube section which is inserted into the wall of the chamber 2 and directly touches the lubricating oil or is covered by an embedding 12 made of plastic. The transducer W consists, for example, of a piezoceramic tube 10 , the lateral surfaces 11 of which are metallized and serve as electrodes. The diameter of the tube 10 is changed by means of an electrical voltage signal.

Das Rohr 10 könnte auch in Kunststoff eingebettet sein, der als Hinterfütterung die Deformation des Röhrchens zuläßt.The tube 10 could also be embedded in plastic, which allows the deformation of the tube as a backing.

Denkbar ist es ferner, die Kammer 2 durch ein dünnwandiges Glasrohr zu begrenzen, auf das ein piezokeramisches Röhrchen aufgesteckt und verklebt ist. Das Wandlerelement ist in diesem Fall nicht in direktem Kontakt mit dem Schmieröl. Das Glasrohr muß bei jeder Bewegung des Wandlerelements verformt werden, um eine kleinste Dosis D auszustoßen. Die Betriebsspannung des Wandlers muß wegen des Verformungswiderstand des Glasrohres höher sein.It is also conceivable to limit the chamber 2 by means of a thin-walled glass tube onto which a piezoceramic tube is attached and glued. In this case, the converter element is not in direct contact with the lubricating oil. The glass tube must be deformed with every movement of the transducer element in order to eject a smallest dose D. The operating voltage of the converter must be higher due to the deformation resistance of the glass tube.

Die Frequenz der Spannungsbeaufschlagung wird beispielsweise bei rohrförmigem Wandler so eingestellt, daß der Betrieb nicht im Resonanzbereich abläuft. Wird hingegen ein bilaminares Plättchen 5 gemäß den Fig. 1 und 2 verwendet, dann sinkt dessen Eigenfrequenz aufgrund der Anwesenheit des Schmieröls auf beispielsweise 5 kHz, so daß der Betrieb im Resonanzbereich erfolgt. Steile und kurze Druckimpulse, wie sie für eine kontrollierte Mikrodosierung zweckmäßig sind, lassen sich einfacher mit rohrförmigen Wandlerelementen erzeugen.The frequency of the voltage application is set, for example in the case of a tubular converter, in such a way that operation does not take place in the resonance range. On the other hand, if a bilaminar plate 5 according to FIGS . 1 and 2 is used, then its natural frequency drops to, for example, 5 kHz due to the presence of the lubricating oil, so that operation takes place in the resonance range. Steep and short pressure pulses, such as are expedient for controlled microdosing, can be generated more easily using tubular transducer elements.

Claims

1. A method for microdosing lubricant, in particular lubricating oil, in which microdoses are secreted and ejected from a larger amount of lubricant, characterized in that electromechanically continued pressure variations are generated in the large amount of lubricant for secreting and ejecting the microdoses by means of at least one piezoelectric transducer .

2. Device for microdosing lubricant, in particular lubricating oil, characterized in that in a larger amount of lubricant (S) containing an outlet having lubricant chamber ( 2 ) at least one designed as a piezoceramic drive element electromechanical transducer (W) is arranged that the Transducer (W) can be connected intermittently to a voltage source, and that by means of the converter (W) deforming when the voltage changes, microdoses (D) of the lubricant can be ejected through the outlet.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the electromechanical transducer (W) has a piezoceramic body ( 7 ).

4. Device according to claims 2 and 3, characterized characterized in that the converter (W) platelet or is tubular.

5. Device according to claims 2 to 4, characterized in that the transducer (W) is a bilaminar plate ( 5 ) made of a membrane ( 6 ), preferably a metal membrane, and a piezoceramic body ( 7 ) arranged thereon.

6. The device according to at least one of claims 2 to 5, characterized in that the transducer (W) forms at least part of the boundary wall of the chamber ( 2 ).

7. The device according to at least one of claims 2 to 6, characterized in that the converter (W) is arranged in or on the boundary wall of the chamber ( 2 ), and that between the converter (W) and the amount of lubricant (S) in the chamber ( 2 ) is provided with a deformable wall part ( 12 ).

8. Device according to claims 2 to 7, characterized in that the piezoceramic body ( 7 ) of the transducer (W) consists of monocrystalline quartz, tourmaline or the like.

9. Device according to claims 2 to 7, characterized in that the piezoceramic body ( 7 ) of the transducer (W) consists of polycrystalline barium titanate or lead zirconate titanate.

10. The device according to wengistens one of claims 2 to 9, characterized in that the chamber ( 2 ) is designed as an elongated tube tapering to form an outlet nozzle ( 9 ) and that the transducer (W) in a rear side channel ( 4 ) the chamber ( 2 ) is arranged.

11. The device according to at least one of claims 2 to 9, characterized in that the chamber is elongated and is arranged between a rear inlet ( 3 ) and the front outlet, designed as an outlet nozzle ( 9 ), and that the converter (W) one Longitudinal wall of the chamber forms.

12. The device according to at least one of claims 2 to 9, characterized in that the chamber ( 2 ) between a rear inlet ( 3 ) and the front outlet designed as an outlet nozzle ( 9 ) is designed as a tubular channel, and that the tubular transducer (W, 10 , 11 ) extends over a predetermined axial section of the channel wall.

13. The device according to at least one of claims 2 to 12, characterized in that the tubular transducer (W) is a piezoceramic tube ( 10 ) with metallized lateral surfaces ( 11 ) designed as electrodes.

14. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tube ( 10 ) is embedded in deformable plastic ( 12 ) which forms the channel wall.

15. The device according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the tubular Transducer (W) outside on a thin-walled, deformable Glass tube is attached and glued, that the Channel wall forms.

16. The device according to at least one of claims 2 to 15, characterized in that the lubricant inlet ( 3 ) to the chamber ( 2 ) between the converter (W) and the outlet or the outlet is arranged facing away from the converter (W).

17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the amount of lubricant (S) in the chamber ( 2 ) is at slightly higher pressure than atmospheric pressure.

18. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lubricant of the chamber ( 2 ) can be supplied essentially without pressure.