Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Schmierstoffspender mit

einer Schmierstoffkartusche, die einen Schmierstoffvorratsraum mit einem Schmierstoffauslass, einen Kolben sowie eine Gaserzeugereinheit zur elektrochemischen Erzeugung eines Gases aufweist,

einer elektronischen Steuerungseinheit zur Steuerung der elektrochemischen Gaserzeugung und

einer Treiberbatterie für die Stromversorgung zumindest der elektronischen Steuerungseinheit.

Ein Schmierstoffspender mit den beschriebenen Merkmalen ist aus DE 10 2005 035 452 A1 bekannt. Die Gaserzeugereinheit, die elektronische Steuerungseinheit sowie eine Batterie für die Stromversorgung sind in der Schmierstoffkartusche integriert und in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht. Die Schmierstoffkartusche ist ein Wegwerfartikel und wird nach Entleerung des Schmierstoffvorratsraumes einschließlich der elektronischen Komponenten als Ganzes entsorgt. Sowohl unter Umweltgesichtspunkten als auch unter Kostengesichtspunkten ist eine solche Praxis unbefriedigend. Nachteilig ist ferner, dass die Batterie nach einer längeren Lagerung des Schmierstoffspenders schon vor der Inbetriebnahme des Schmierstoffspenders teilweise entladen sein kann, da die elektronische Steuerungseinrichtung bereits im passiven Zustand von der Batterie mit Strom versorgt wird. Bisweilen kann nicht sichergestellt werden, dass der Schmierstoffspender aufgrund einer durch die Lagerung bedingten Teilentladung noch über einen langen Spendezeitraum ordnungsgemäß arbeitet.

Die elektronische Steuerung von Schmierstoffspendern, die einen elektrochemischen Gasantrieb aufweisen, wird zunehmend komplexer. Aus EP 0 806 603 B1 ist eine elektronische Steuerungseinheit für Schmierstoffspender mit einem elektrochemischen Gasantrieb bekannt, die einen Mikrocomputer, eine LCD-Anzeige sowie einen Wahlschalter zur Einstellung des Spendezeitraumes aufweist. Aus Umwelt- und Kostengesichtspunkten ist es sinnvoll, dass eine solche Steuerungseinheit mehrfach genutzt werden kann. Dabei ist dafür Sorge zu tragen, dass die Handhabung eines Schmierstoffspenders mit austauschbarer elektronischer Steuerung einfach ist und bei Verwendung einer neuen Schmierstoffkartusche die Stromversorgung über einen langen Spendezeitraum, der viele Monate betragen kann, gewährleistet ist.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schmierstoffspender mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, dessen elektronische Steuerungseinheit mehrfach verwendet werden kann. Dabei soll sichergestellt sein, dass die Handhabung des Schmierstoffspenders möglichst einfach ist und bei Verwendung einer neuen Schmierstoffkartusche sowohl das gaserzeugende Element als auch die Treiberbatterie erneuert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die elektronische Steuerungseinheit als separate und wiederverwendbare Einheit lösbar mit der Schmierstoffkartusche verbunden ist und elektrische Kontaktelemente aufweist, die mit elektrischen Anschlüssen der Gaserzeugereinheit in Verbindung stehen, und dass die Treiberbatterie unzugänglich an einen Träger der Gaserzeugereinheit gehalten ist. Die elektronische Steuerungseinheit weist erfindungsgemäß keine eigene Stromquelle auf. Erst durch Anbringen der elektronischen Steuerungseinheit an der Schmierstoffkartusche ist ein der Gaserzeugereinheit zugeordneter Stromkreis geschlossen und die elektronische Steuerungseinheit funktionsbereit. Die Treiberbatterie ist ebenso wie die Gaserzeugereinheit in der Schmierstoffkartusche integriert. Bei Verwendung einer neuen Schmierstoffkartusche kommt daher zwangsläufig auch eine neue Treiberbatterie für die Stromversorgung, insbesondere auch für die Stromversorgung der elektronischen Steuerungseinheit, zum Einsatz. Dadurch, dass die von der Treiberbatterie gespeisten Stromkreise erst geschlossen werden, wenn die elektronische Steuerungseinheit auf die Schmierstoffkartusche montiert wird, ist eine unerwünschte Vorentladung der Treiberbatterie auch nach einer langen Lagerung der Schmierstoffkartusche nicht möglich. Für den Betrieb eines Schmierstoffspenders, der vielfach in Außenanlagen bei extremen Temperaturen eingesetzt wird und über lange Zeiträume von mehreren Monaten arbeitet, muss eine hochwertige Batterie verwendet werden. Die Erfahrung lehrt, dass solche hochwertigen Batterien bisweilen aus Schmierstoffspendern herausgenommen und gestohlen werden. Dadurch, dass die Treiberbatterie erfindungsgemäß unzugänglich in der Schmierstoffkartusche integriert ist und ohne Zerstörung der Schmierstoffkartusche nicht entfernt werden kann, ist die Gefahr eines Diebstahls deutlich gemindert. Durch die räumliche Trennung der Treiberbatterie und der elektronischen Steuerung ist ferner auch die Gefahr, dass die elektronische Steuerungseinheit bestimmungswidrig abgebaut und anderweitig verwendet wird, reduziert.

Als elektrochemische Gaserzeugereinheit können ohne prinzipielle Einschränkungen unterschiedliche Systeme im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre verwendet werden. Es können insbesondere elektrochemische Gaserzeugereinheiten eingesetzt werden, die eine Stromquelle für die Gaserzeugung benötigen. Es versteht sich, dass die Treiberbatterie oder ggf. eine zusätzliche Batterie, die ebenfalls von außen unzugänglich an dem Träger der Gaserzeugereinheit gehalten wird, die Energie für die elektrochemische Reaktion liefert. Als Gaserzeugereinheit können ferner Systeme eingesetzt werden, deren Gaserzeugung spontan mit dem Schließen eines Stromkreises beginnt. Hierzu gehören insbesondere Zink-Luft-Zellen, welche Außenabmessungen einer handelsüblichen Knopfbatterie haben und eine Anode aus Zn-Pt ₁ eine Kathode aus Ni oder C sowie eine Elektrolytlösung (KOH, H ₂ SO ₄ ) aufweisen.

Gemäß einer bevorzugten konstruktiven Ausführung der Erfindung weist der Träger der Gaserzeugereinheit ein Aufnahmefach für eine Gasentwicklungszelle auf, wobei das Aufnahmefach durch einen Deckel gasdicht verschlossen ist und durch eine Gasauslassöffnung mit einem kolben rückseitigen Gasraum innerhalb der Schmierstoffkartusche verbunden ist. Die Gasentwicklungszelle besteht vorzugsweise aus einer Zink-Luft-Zelle oder einer Einheit aus mehreren hintereinander angeordneten Zink-Luft-Zellen, die in einem geschlossenen Stromkreis Wasserstoff abgeben und keine Fremdenergien benötigen. Der Deckel des Aufnahmefaches und eine dem Deckel gegenüberliegende Stirnfläche des Aufnahmefaches bilden elektrische Kontaktelemente.

Der Träger der Gaserzeugereinheit kann als Kunststoffspritzteil ausgebildet werden, welches einen Grundkörper aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff und einen Abschnitt aus einem elektrisch leitfähigen Material aufweist, wobei der elektrisch leitende Abschnitt eine Kontaktfläche für die Treiberbatterie sowie ein damit elektrisch verbundenes Kontaktelement für die Gasentwicklungszelle bildet. Hierbei haben die Gasentwicklungszelle und die Treiberbatterie einen gemeinsamen Massekontakt. Die Fixierung der Treiberbatterie erfolgt mittels einer an der Außenseite des Trägers angeordneten Klemmeinrichtung. Ferner sind in dem Träger der Gaserzeugereinheit elektrisch leitende Kontaktfedern eingesetzt, die an der Treiberbatterie anliegen oder mittelbar mit dieser elektrisch verbunden sind und mit elektrischen Kontaktelementen der elektronischen Steuerungseinheit zusammenwirken. Der Deckel des Aufnahmefaches für die Gaszelle ist vorzugsweise als Kunststoffspritzteil ausgebildet, welches einen elektrisch leitfähigen Kern und einen den Kern umschließenden Mantel aus einem nicht leitenden Kunststoff aufweist. Der Mantel ist mit dem Träger der Gaserzeugereinheit verschweißt und bildet auf diese Weise einen gasdichten Abschluss des Aufnahmefaches. An dem elektrisch leitfähigen Kern des Deckels sind beidseitig elektrisch leitende Federkontakte angeordnet, die ebenfalls aus einem leitfähigen Kunststoff gefertigt und an den Kern des Deckels einstückig angeformt sein können. Der Deckel für das Aufnahmefach lässt sich in der beschriebenen Weise kostengünstig als zweikomponentiges Kunststoffspritzteil fertigen. Nach Entleerung des Schmierstoffvorratsraumes kann der Träger mit der Gaserzeugereinheit und der Treiberbatterie aus der Schmierstoffkartusche herausgebrochen werden und können die Elemente sachgerecht gezielt entsorgt werden. Zweckmäßig ist daher der Gasauslasskanal der Gaserzeugereinheit durch eine trennbare Verbindung mit einer zugeordneten Öffnung im Behälterboden verbunden. Ferner kann die Schmierstoffkartusche eine Druckablasseinrichtung in Form eines Ventils oder einer Sollbruchstelle aufweisen.

Die elektronische Steuerungseinheit weist eine Platine auf, die mit elektronischen Komponenten, einem Taster für die Einstellung einer Spendezeit und einer LCD-Anzeige bestückt ist. Rückseitig sind der Platine elektrische Kontaktelemente zugeordnet, die nach der Montage der elektronischen Steuerungseinheit mit elektrischen Anschlüssen der Gaserzeugereinheit in Verbin- düng stehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bestehen die elektrischen Kontaktelemente aus konzentrisch angeordneten kreisförmigen Leiterbahnen, denen jeweils ein elektrischer Anschluss der Gaserzeugereinheit zugeordnet ist. Die Platine ist zweckmäßig in einem Gehäusedeckel angeordnet, der ein Fenster für die LCD-Anzeige und eine Öffnung zur Betätigung des Tasters aufweist und durch eine Schraub- oder Bajonettverbindung an der Schmierstoffkartusche befestigbar ist. Zum Schutz der LCD-Anzeige sowie der elektronischen Komponenten gegen Feuchtigkeit ist zwischen dem Gehäusedeckel und der Schmierstoffkartusche eine Dichtung angeordnet und sind das Fenster und die Öffnung für den Taster durch eine Folie abgedichtet, die bei der Herstellung des aus Kunststoff bestehenden Gehäusedeckels in die Werkstückform eingelegt und bei der Herstellung des Kunststoffdeckels stoffschlüssig angeformt werden kann. Es versteht sich, dass die Schutzfolie auch nach anderen Verfahren, z. B. durch Anschweißen oder Ankleben, mit dem Gehäusedeckel verbunden werden kann.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen schematisch

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Schmierstoff- Spenders,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Schmierstoffspender,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Gaserzeugereinheit des Schmier- Stoffspenders,

Fig. 4 eine Einzelteilzeichnung eines Deckels, der ein Aufnahmefach für eine Gasentwicklungszelle innerhalb der Gaserzeugereinheit verschließt,

Fig. 5 die elektronische Steuerungseinheit des Schmierstoffspenders in einer Explosionsdarstellung .

Zum grundsätzlichen Aufbau des in den Figuren dargestellten Schmierstoffspenders gehören eine Schmierstoffkartusche 1 , die einen Schmierstoffvorrats- räum 2 mit einem Schmierstoffauslass 3, einen Kolben 4 sowie eine Gaserzeu- gereinheit 5 zur elektrochemischen Erzeugung eines Gases aufweist, eine elektronische Steuerungseinheit 6 zur Steuerung der elektrochemischen Gaserzeugung und eine Treiberbatterie 7 für die Stromversorgung der elektronischen Steuerungseinheit 6. Die elektronische Steuerungseinheit 6 ist als separate und wiederverwendbare Einheit lösbar mit der Schmierstoffkartusche 1 verbunden und weist elektrische Kontaktelemente auf, die mit elektrischen Anschlüssen der Gaserzeugereinheit 5 in Verbindung stehen. Die Treiberbatterie 7 ist unzugänglich an einem Träger 8 der Gaserzeugereinheit 5 gehalten. Die elektronische Steuerungseinheit 6 weist keine eigene Stromquelle auf, so dass erst durch Anbringen der elektronischen Steuerungseinheit 6 an der Schmierstoffkartusche 1 ein der Gaserzeugereinheit 5 zugeordneter Stromkreis geschlossen und die elektronische Steuerungseinheit 6 funktionsbereit ist.

Der Schnittdarstellung in Fig. 2 entnimmt man, dass der Träger 8 der Gaserzeugereinheit 5 ein Aufnahmefach 9 für eine Gasentwicklungszelle 10 aufweist, wobei das Aufnahmefach 9 durch einen Deckel 11 gasdicht verschlossen ist und durch eine Gasauslassöffnung 12 mit einem kolbenrückseitigen Gasraum 13 innerhalb der Schmierstoffkartusche 1 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel besteht die Gasentwicklungszelle 10 aus einer Einheit aus mehreren knopfförmigen Zink-Luft-Zellen, die in einem geschlossenen Stromkreis Wasserstoff abgeben. Der Deckel 11 des Aufnahmefaches 9 und eine dem Deckel 11 gegenüberliegende Stirnfläche des Aufnahmefaches 9 bilden elektrische Kontaktelemente. Der Träger 8 der Gaserzeugereinheit 5 ist als Kunststoffspritzteil ausgebildet, welches einen Grundkörper 14 aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff und einen Abschnitt 15 aus einem elektrisch leitfähigen Material aufweist. Der in den Fig. 2 und 3 mit einer Kreuz- schraffur dargestellte elektrisch leitende Abschnitt 15 des Kunststoffspritzteils bildet eine Kontaktfläche für die Treiberbatterie 7, ein damit elektrisch ver- bundenes Kontaktelement für die Gasentwicklungszelle 10 und erstreckt sich bis zur Oberseite des Trägers 8, wo eine elektrisch leitende Kontaktfeder 16 angeschlossen ist. Der Träger 8 weist an seiner Außenseite eine Klemm- einrichtung 17 zur Fixierung der Treiberbatterie 7 auf. In den Träger 8 der Gaserzeugereinheit 5 ist eine weitere elektrisch leitende Kontaktfeder 18 eingesetzt, die an der Treiberbatterie 7 anliegt und an der Oberseite des Trägers einen elektrischen Anschluss zur Kontaktierung mit einem Kontaktelement der elektronischen Steuerungseinheit 6 bildet.

Der Deckel 11 des Aufnahmefaches 9 für die Gasentwicklungszelle 10 ist ebenfalls als Kunststoffspritzteil ausgebildet, welches einen elektrisch leitfähigen Kern 19 und einen den Kern 19 umschließenden Mantel 20 aus einem nicht leitfähigen Kunststoff aufweist. Der Mantel 20 ist mit dem Träger 8 der Gaserzeugereinheit 5 verschweißt, so dass das Aufnahmefach 9 an der Oberseite des Trägers 8 gasdicht verschlossen ist. Dieser das Aufnahmefach 9 verschließende Deckel 11 ist in Fig. 4 in einem vergrößerten Maßstab dargestellt. Der Darstellung in Fig. 4 entnimmt man, dass an dem Kern 19 des Deckels 11 elektrisch leitende Kontaktfedern 21 aus einem leitfähigen Kunststoff angeformt sind. Aus Festigkeitsgründen sind die Kontaktfedern 21 zweckmäßig spiralförmig gewendelt.

An der in Fig. 3 dargestellten Oberseite des Trägers 8 erkennt man insgesamt drei elektrisch leitende Kontaktfedern 16, 18, 21 , die elektrische Anschlüsse 22, 23, 24 der Gaserzeugereinheit bilden. Die elektrischen Anschlüsse 22, 24 sind einem Stromkreis für die elektrochemische Gaserzeugung zugeordnet. Die elektrischen Anschlüsse 22, 23 dienen der Stromversorgung der elektronischen Steuerungseinheit 6, wobei der elektrische Anschluss 22 einen gemeinsamen Massekontakt für die beschriebenen Stromkreise bildet.

Die elektronische Steuerungseinheit 6 weist eine mit elektronischen Kompo- nenten, einem Taster 25 für die Einstellung einer Spendezeit und einer LCD-Anzeige 26 bestückte Platine 27 auf, die in einem Platinendeckel 28 eingeclipst ist. Der Platinendeckel 28 weist unterseitig konzentrisch angeordnete kreisförmige Leiterbahnen 29 auf, denen jeweils einer der elektrischen Anschlüsse 22, 23, 24 der Gaserzeugereinheit 5 zugeordnet ist. Der Platinen- deckel 28 mit der darauf befestigten Platine 27 und den beschriebenen elektronischen Teilen ist in einem Gehäusedeckel 30 angeordnet, der ein Fenster 31 für die LCD-Anzeige 26 und eine Öffnung 32 zur Betätigung des Tasters 25 aufweist und durch eine Schraub- oder Bajonettverbindung an der Schmierstoffkartusche 1 befestigbar ist. Den Fig. 1 und 2 entnimmt man, dass zwischen dem Gehäusedeckel 30 und der Schmierstoffkartusche 1 eine Dichtung 33 angeordnet ist und dass das Fenster 31 und die Öffnung 32 für den Taster 25 durch eine Folie 34 abgedichtet sind, um die elektronischen Komponenten vor Feuchtigkeit und/oder Spritzwasser zu schützen.

Die elektronische Steuerungseinheit 6 ist mit einem Mikrochip bestückt, der den Stromfluss des der Gasentwicklungszelle 10 zugeordneten Stromkreises steuert. In vorgegebenen Intervallen wird der Stromfluss des der Gasentwicklungszelle 10 zugeordneten Stromkreises ein- und ausgeschaltet, wobei durch eine Pulsweitensteuerung, d. h. durch eine Veränderung der Schalt- intervalle, die Gaserzeugung verändert werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Stromstärke mittels eines veränderbaren Widerstandes gesteuert werden. Mittels des Tasters 25 kann ein Abgabemodus gewählt werden. Der Mikrochip berechnet die Abgabezeit gemäß dem gewählten Modus, stellt die Steuersignale, die der berechneten Abgabezeit entsprechen, bereit. In der LCD- Anzeige 26 wird der gewählte Modus oder die errechnete Abgabezeit angezeigt.

Insbesondere der Fig. 2 ist zu entnehmen, dass die Gaserzeugereinheit 5 eine separate Baugruppe bildet, die in einen endseitig offenen Aufnahmeraum 37 der Schmierstoffkartusche 1 eingesetzt ist. Die Gaserzeugereinheit 5 ist lediglich durch einen Gasauslasskanal 35 mit einem Behälterboden 36 innerhalb der Schmierstoffkartusche 1 verbunden, der den Aufnahmeraum 37 von dem Gasraum 13 an der Rückseite des Kolbens 4 trennt. Der Gasauslasskanal 35 ist als Vorsprung ausgebildet, der einen kleinen Durchmesser aufweist und vorzugsweise dünnwandig ausgebildet ist. Er greift in eine Öffnung des Behälterbodens 36 ein und ist vorzugsweise durch Reibschweißen mit dem Behälterboden 36 verbunden. Der Gasauslasskanal 35 und die Verbindung zwischen dem Gasauslasskanal 35 und der zugeordneten Öffnung im Behälterboden 36 ist so gestaltet, dass die Gaserzeugereinheit 5 aus der Schmierstoffkartusche 1 leicht herausgebrochen werden kann, so dass nach einer Entleerung der Schmierstoffkartusche 1 die Gaserzeugereinheit separat entsorgt werden kann.