<Desc/Clms Page number 1>
Schmierpumpe und Schmierverfahren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmierpumpe, die üblicherweise eine Anzahl von Pumpeinheiten aufweist, in welchen das zu den Verbrauchsstellen zu fördernde Schmiermittel dem Arbeitsraum des Förderkolbens durch eine Zumesskolbenpumpe zugeteilt wird. Solche an sich bekannte Schmierpumpen liefern das
Schmiermittel in der erforderlichen Menge zu den verschiedenen Verbrauchsstellen, wobei der Hub der Zumesskolben einfach derart eingestellt wird, dass in bestimmten Intervallen diejenige Schmiermittelmenge zu jeder Verbrauchsstelle gefördert wird, welche für die Schmierung während dieses Intervalls erforderlich ist.
Während nun bisher die Bemessung und Einstellung der Pumpe lediglich nach dem Grundsatze erfolgte, dass die bei einem Hub eines Zumesskolbens geförderte Schmiermitte1menge für die Versorgung der entsprechenden Verbrauchsstelle während des Zeitintervalls zwischen zwei Hüben ausreichend bemessen ist, geht die Erfindung von der Feststellung aus, dass es wirtschaftlicher ist, möglichst kleine Schmiermittelmengen in kürzeren Zeitintervallen als bisher den Verbrauchsstellen zuzuführen. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn sich das Schmiermittel an Schmierstellen nicht aufspeichern kann, d. h. entweder rasch ungenützt abfliessen kann, oder wie z. B. bei den Schmierstellen, die unter der Einwirkung von heissen Gasen oder Dämpfe stehen, verdampft und verkocht und dadurch sehr rasch seine Schmierfähigkeit verliert.
Gemäss der Erfindung wird daher die in der Zeiteinheit für die Schmierung einer Schmierstelle erforderliche Schmiermittelmenge der Schmierstelle in möglichst kleine Teilmengen unterteilt, in entsprechend kurzen Intervallen zugeführt.
Auf diese Weise kann der Verbrauch an Schmierstoff wesentlich herabgesetzt werden. Das Schmiermittel fliesst nicht mehr ungenützt ab und seine Schmierfähigkeit wird voll ausgenützt, bevor es durch die Einwirkung der heissen Dämpfe zerstört wird. Die erwähnte sparsame Schmierung in kurzen Zeitintervallen sichert eine einwandfreie und gleichmässige Schmierung und Versuche haben ergeben, dass bei Anwendung dieses erfindungsgemässen Schmierverfahrens die Maschinen viel weniger rasch verschmutzen und dass die Zeitabstände, in welchen eine Reinigung und Überholung stattfinden muss, wesentlich verlängert werden.
Um nun in entsprechend kurzen Zeitintervallen sehr kleine Schmiermittelmengen fördern zu können, ist erfindungsgemäss der Zumesskolben mit einem im Verhältnis zu seinem Hub kleinem
Durchmesser ausgebildet. Die Verringerung des
Hubvolumens der Zumesspumpe wird somit durch Herabsetzung des Kolbendurchmessers erreicht, ohne eine zu weitgehende Verringerung des Kolbenhubes in Kauf zu nehmen, und es werden ausserdem Mittel vorgesehen, um zu verhindern, dass bei den kleinen Kolbenabmessungen zu befürchtende Ungenauigkeiten in der
Förderung der Zumessmenge entstehen.
Das erfindungsgemässe Mittel hiezu besteht darin, dass die Steuerung des Arbeitsraumes der Zumesspumpe zumindest teilweise einem anderen Organ übertragen und nicht mehr vom Zumesskolben selbst bewirkt wird. Wegen der an die Fördergenauigkeit solcher Pumpen gestellten hohen Anforderungen muss vor allem dafür gesorgt werden, dass die Steuerung der Zumesspumpe so durchgebildet ist, dass ihrem Arbeitsraum während des Saughubes unter allen Umständen das Schmiermittel unter möglichst geringen Widerständen zufliessen kann und dass auch die Förderung möglichst drucklos erfolgt. Das wesentliche Kennzeichen der Erfindung ist daher darin gelegen, dass Einlass und/oder Auslass des Arbeitsraumes des Zumesskolbens durch Ausnehmung eines anderen, als Drehkolben ausgebildeten Organs gesteuert werden.
Hiebei ist vorzugsweise der Förderkolben selbst als Drehkolben mit Ausnehmungen für die Steuerung der Zumesspumpe ausgebildet.
Auf diese Weise ist eine besonders einfache und präzise Steuerung für die Zumesspumpe möglich, wobei der Zumesskolben selbst frei von allen Steuerorganen, wie Schlitzen, Ausnehmungen usw. bleibt und daher im Sinne einer präzisen Zumessung geringer Mengen mit sehr kleinem Durchmesser ausgebildet sein kann.
Gegenüber einer Schiebersteuerung bietet die Drehkolbensteuerung aber auch den Vorteil, dass die Hubbewegung des Drehkolbens gleichphasig mit der des Zumesskolbens erfolgen kann, während
<Desc/Clms Page number 2>
bei Schiebersteuerung diese beiden Kolben mit Phasenverschiebung arbeiten müssen, was komplizierte Antriebsorgane erfordert.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung ist daher der Antriebsmechanismus wesentlich vereinfacht. In zweckmässiger Weise kann der Förderkolben angetrieben und die Betätigung des Zumesskolbens von der Hubbewegung des Förderkolbens abgeleitet sein. In diesem Falle kann die Anordnung so getroffen sein, dass der Förderkolben mit einem Ansatz ausgebildet ist, welcher wenigstens während eines Hubes den Zumesskolben zwangsläufig mitnimmt, wodurch der Vorteil einer besonders billigen Konstruktion erzielt wird. Während einer Hubbewegung, u. zw. während des Saughubes oder des Druckhubes kann der Zumesskolben entgegen der Kraft einer Feder angetrieben sein, während seine andere Hubbewegung unter der Wirkung dieser Feder erfolgt.
Wenn das Schmiermittel der Zumesspumpe während ihres Saughubes unter Druck zugebracht wird, was gerade bei einer Zumesspumpe mit sehr kleinem Hubvolumen zur Sicherung ihrer Fördergenauigkeit von besonderem Vorteil ist, so kann auch die zu diesem Zwecke vorgesehene Zubringerpumpe vom Förderkolben aus angetrieben sein.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, wobei gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Fig. l bis 3 zeigen eine aus einer Förderpumpe und einer Zumesspumpe bestehende Pumpeinheit, wobei Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-11 und Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 1 darstellt. Fig. 4 bis 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Antrieb des Zumesskolbens von der Bewegung des Förderkolbens abgeleitet ist, wobei eine Zubringerpumpe für die Versorgung der Zumesspumpe mit Druck- öl vorgesehen ist. Hiebei stellt Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4, Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie VI-VI der Fig. 5 und Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie VII-VII der Fig. 5 dar.
Fig. 8 bis 10 stellen ein Ausführungsbeispiel einer Pumpeinheit dar, welche ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 4 bis 7 mit einer Förderpumpe, einer Zumesspumpe und einer Zubringerpumpe ausgebildet ist. Fig. 9 zeigt hiebei einen Schnitt nach Linie IX-IX und Fig. 10 einen Querschnitt nach Linie X-X der Fig. 8. Fig. 11 bis 14 zeigen eine ähnliche Aus- führungsform, wobei jedoch die Zubringerpumpe in besonderer Weise angeordnet ist. Hiebei stellt Fig. 12 einen Schnitt nach Linie XII-XII der Fig. 11 und Fig. 13 einen Schnitt nach Linie XIII-XIII der Fig. 11 und Fig. 14 einen Schnitt nach Linie XIV-XIV der Fig. 12 dar.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1, 2 und 3 ist der Pumpenkasten 1 mit einer Anzahl von Pumpeinheiten 2, welche an diesem von unten her angeflanscht sind, ausgebildet. Jede Pumpeinheit weist eine Zylinderbohrung auf, in welcher ein Förderkolben 3 arbeitet. Der Förderkolben weist in seinem Kopf 4 ein zylindrisches Querloch5 auf, in welches ein Kugelzapfen 6 einer Kulissenstange 7 eingreift. Die Kulissenstange 7, welche axial verschiebbar mittels ihrer Endzapfen 8 in Sacklagern 9 im Pumpenkasten 1 gelagert ist, ist mit einem weiteren Kugelzapfen 10 ausgebildet, der durch eine Antriebswelle 11 mittels eines im Wellenkopf exzentrisch angeordneten Loches 12 im Kreis bewegbar ist.
Beim Antrieb durch die Welle 11 schiebt sich daher die Kulissenstange 7 in ihren Lagern 9 hin und her und führt gleichzeitig schwingende Bewegungen um ihre Achse aus. Hiebei beschreibt jeder Kugelzapfen 6 eine elliptische Kurve und zwingt den Kolbenkopf 4 und somit den Förderkolben 3 zu auf-und abwärtsgehenden und gleich- zeitig auch zu drehenden bzw. schwingenden
Bewegungen um die Kolbenachse, so dass der
Kolben 3 als Drehkolben angetrieben ist.
Im Körper 2 der Pumpeinheit ist neben dem Förderdrehko1ben 3 ein Zumesskolben 13 ein- gepasst, welcher die zu der entsprechenden Verbrauchsstelle zu fördernde Schmiermittelmenge dem Förderkolben zumisst. Dieser Zumesskolben weist einen verhältnismässig sehr kleinen Schaft- durchmesser auf. Eine Feder 14 drückt den Zumesskolben 13 ständig nach oben. In den Kopf 15 des Zumesskolbens 13 ist auf der der Kulissenstange 7 zugekehrten Seite ein vertikaler Langschlitz 16 eingearbeitet, in welchen gleichfalls ein Kugelzapfen 17 der Kulissenstange eingreift.
Durch die Feder 14 ist der Zumesskolben 13 gezwungen, den Aufwärtsbewegungen des Kugelzapfens 17 zu folgen, wobei jedoch seine Hubbewegung beliebig durch Senken oder Heben der vom Deckel 19 des Schmierpumpengehäuses 1 nach unten ragenden Regulierschraube 18, gegen welche der Kolbenkopf 15 später oder früher anstösst, unterbrochen werden kann. Die Abwärtsbewegung des Zumesskolbens 13 erfolgt zwangsläufig durch den Kugelzapfen 17. Wie ersichtlich, wird durch den kleinen Durchmesser des Kolbens 13 und durch die beliebige Einstellbarkeit seines Hubes ein kleines regelbares Hubvolumen der Zumesspumpe erreicht.
Zur Steuerung des Arbeitsraumes 21 des Zumesskolbens 13 dient eine im Mantel des Förderdrehkolbens 3 eingearbeitete Steuerausnehmung 20, welche entsprechend der Drehstellung des Förderdrehkolbens 3 den an den Arbeitraum 21 des Zumesskolbens angeschlossenen Kanal 22 abwechselnd mit einer vom Ölvorratsbehälter kommenden Bohrung 23 oder mit dem zum Vorlageraum 24 führenden Ablaufkanal 25 verbindet.
Im Vorlageraum 24 sammelt sich die von der Zumesspumpe abgemessen geförderte Ölmenge an und gelangt durch einen Kanal 26, den der Förderkolben 3 in seiner Höchststellung freigibt, in den Arbeitsraum 27 desselben. Beim nächsten Druckhub fördert der Förderkolben das Öl über ein im Anschlussnippel 28 vorgesehenes federbelastetes Rückschlagventil zur Schmierstelle.
<Desc/Clms Page number 3>
Fig. 4 bis 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Förderkolben der Pumpeinheit auch gleichzeitig den Zumesskolben antreibt, wobei ausserdem die Pumpeinheit mit einer Zubringerpumpe ausgerüstet ist, welche der Zumesspumpe Schmiermittel unter Druck zuführt.
Dadurch wird eine vollständige Füllung des Arbeitsraumes 21 der Zumesspumpe und damit eine Genauigkeit der Zumessung gewährleistet.
Ein Ansatz 29 am Kopf 4 des Förderdrehkolbens 3 greift beim Aufwärtsgang desselben unter den Kopf 15 des Zumesskolbens 13, der durch eine Feder 30 ständig nach abwärts gedrückt wird. Entgegen der Kraft dieser Feder wird daher der Zumesskolben 13 vom aufwärts bewegten Förderdrehkolben 3 zum Saughub gezwungen. Den Druckhub des Zumesskolbens 13 bewirkt die Feder 30 während des Abwärtsganges des Förderdrehkolbens 3 bis der Knopf 31 der Stange 32, die mit dem Zumesskolben 13 fest verbunden ist oder ein Stück mit demselben bildet, sich auf die verstellbare Regulierhülse 33 aufsetzt. Durch Verstellen der Regulierhülse 33 kann der Saughub und somit auch die Förder- menge der Zumesskolbenpumpe beliebig verändert werden.
Die Steuerung des Arbeitsraumes 21 der Zumess- pumpe geschieht wieder durch Ausnehmungen 34 und 35 im Mantel des Förderdrehkolbens 3. Der
Förderdrehkolben 3 ist als Stufenkolben 3, 3' ausgeführt. Der stärkere Teil 3'des Stufenkolbens grenzt einen ringförmigen Arbeitsraum 36 im
Zylinderkörper 2 ab und bildet so die Zubringer- pumpe. In der Höchststellung öffnet die untere
Kante der Stufe 3'eine zum Ölvorratsbehälter führende Bohrung 37 und der Ringraum 36 unter dem Stufenansatz 3'füllt sich mit Öl.
Wenn der Förderdrehkolben 3, 3'sich nach abwärts bewegt, wird schliesslich das Öl im
Ringraum 36, welcher den Arbeitsraum der Zubringerpumpe darstellt, unter Druck gesetzt und strömt über einen Kanal 38, die Steuerausnehmung 34 und einen Kanal 39 unter einen federnden Kolben 40. Ein eventueller Überschuss kann durch einen vom Kolben 40 gesteuerten Kanal 41 wieder in den Ölvorratsbehälter entweichen.
Nach Drehung des Kolbens 3 in der tiefsten Stellung verbindet die Steuerausnehmung 34 den Kanal 39 mit einem zum Arbeitsraum 21 der Zumesspumpe führenden Kanal 42. Das Öl strömt nun unter dem Druck des federnden Kolbens 40 in den Arbeitsraum 21 der Zumesspumpe, während diese ihren Saughub vollführt. Der den Kolben40 belastende Federdruck ist so gewählt, dass in den Arbeitsraum 21 das Öl mit geringerem Druck einströmt als jener Druck ist, den die Feder 30, die den Zumesskolben von oben her belastet, hervorrufen kann. Nach dem Umsteuern des Förderdrehkolbens 3 in seiner höchsten Stellung wird durch seine Steuerausnehmung 35 der Kanal 42, 42'mit einem Kanal 43 verbunden, der in den Vorlageraum 24 führt.
Vom Vorlageraum gelangt das Öl wieder bei der höchsten Stellung des
Förderkolbens 3 über den Kanal 26 in den
Arbeitsraum 27 des Förderkolbens.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 bis 10 zeigt eine den Fig. 4 bis 7 ähnliche Ausführungs- form, wobei jedoch der stufenförmige Förder- drehkolben zum Antrieb eines besonderen, den
Förderdrehkolben 3 umschliessenden ringförmigen Zubringerkolbens 44 ausgenutzt ist. Dieser
Ringkolben 44 wird durch die Kante der Stufe 3' des Förderdrehkolbens während dessen Förderhubes entgegen der Kraft einer Feder 45 abwärts gedrückt. In seiner tiefsten Stellung öffnet der Ringkolben 44, wie die Fig. 9 zeigt, einen Kanal 46 zum Ölvorratsbehälter und der ringförmige Arbeitsraum 47 der Zubringerpumpe füllt sich mit Öl an.
Beim Aufwärtsgang des Förderkolbens 3, 3' folgt der Ringkolben 44 der Stufe 3'desselben, schliesst den Kanal 46 ab und setzt das Öl im Ringraum 47 unter elastischen Druck. Beim weiteren Anheben des Förderdrehkolbens 3, 3' wird Drucköl über einen Kanal 48, die Steuerausnehmung 20 und den Kanal 22 in den Arbeitsraum 21 des Zumesskolbens 13 geschoben. Währenddessen vollführt der Zumesskolben 13 unter der Wirkung der Feder 14 seinen Saughub, bis er oben an die Regulierschraube 18 anstösst. Die den Zubringerkolben 44 belastende Feder 45 hält das Öl im Arbeitsraum 21 bis zur Umsteuerung unter Druck.
Nach dem Umsteuern des Förderdrehkolbens 3 in der höchsten Stellung gelangt der Kanal 22 durch die Steuerausnehmung 20 mit dem zum Vorlageraum 24 führenden Kanal 43 in Verbin- dung und sobald der Zumesskolben 13 durch den Kopf 4 des Förderdrehkolbens 33 nach abwärts gedrückt wird, wird aus dem Arbeits- raum 21 die Zumessölmenge in den Vorlageraum. 24 gefördert.
Aus diesem fliesst sie wieder über den
Kanal 26 beim nächsten Hochgehen des Förder- drehkolbens 3 in denArbeitsraum 27 und wird beim nächsten Druckhub über das Rückschlagventil im Auslassnippel 28 zur Schmierstelle gefördert.
Durch den Umstand, dass der Zubringerkolben 44 seinen Druckhub während des Saughubes des Zumesskolbens 13 vollführt, wird die Ausbildung wesentlich vereinfacht, da die Zwischenschaltung eines besonderen Raumes, in welchem das Öl unter elastischem Druck gespeichert wird, überflüssig wird.
Da Stufenkolben gewisse Schwierigkeiten in der Fabrikation, namentlich beim Einpassen in den Zylinderkörper mit sich bringen, ist zur Vermeidung dieser Nachteile in Fig. 11 bis 14 ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem ein gesondert angeordneter Zubringerkolben 49 von einem stufenlos ausgebildeten Förderdrehkolben 3 angetrieben wird. Der Schaft des Förderdrehkolbens 3 weist eine Ausnehmung 48 auf, die nach Art einer Antriebsnocke bei den Kolbendrehbewegungen den aus Fig. 13 ersichtlichen Zubringerkolben 49 entgegen der Kraft einer Feder 50 anhebt, wobei sich der Raum unter dem Kolben 49, über eine Bohrung 51, eine
<Desc/Clms Page number 4>
Steuerausnehmung 52 des Kolbenschaftes und die Ausnehmung 48 mit Öl aus dem Ölvorratsbehälter füllt. In der in der Fig. 13 dargestellten Lage ist die Öffnung 51 gerade verschlossen.
Das unter dem Kolben 49 befindliche Drucköl wird, sobald die Steuerausnehmung 20 des Förderdrehkolbens 3 den Kanal 53 mit dem Kanal 22 und daher auch mit dem Arbeitsraum 21 der Zumesspumpe verbindet, unter der Wirkung der Kraft der Feder 50 in den Arbeitsraum 21 geschoben. Dies geschieht während des Anhebens des Förderdrehkolbens 3, wobei der Zumesskolben 13 durch die Kraft der Feder 14 seinen Saughub vollführt. Beim Druckhub verbindet die Steuerausnehmung 20 den Kanal 22 mit dem Kanal 43, so dass aus dem Arbeitsraum 21 der Zumesspumpe das Öl in den Vorlageraum 24 gefördert wird, von welchem es, wie oben beschrieben, in den Arbeitsraum 27 unter den Förderdrehko1ben 3 gelangt und von diesem über das Rückschlagventil im Auslassnippel 28 zur Schmierstelle gedrückt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schmierpumpe bei welcher das zu den Verbrauchsstellen zu fördernde Schmiermittel einem Förderkolben durch einen Zumesskolben zugeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Einlass und/oder Auslass des Arbeitsraumes des Zumesskolbens durch Ausnehmungen eines anderen, als Drehkolben ausgebildeten Organes gesteuert werden.