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Einzylindrige Kolbenmaschine, insbesondere Luftpresser Die Erfindung
bezieht sich auf eine einzylindrige Kolbenmaschine, insbesondere Luftpresser für
Druckluftanlagen in Kraftfahrzeugen, die innerhalb ihres Kurbelgehäuses über eine
Zumeßeinrichtung mit Schmieröl aus einem von der Maschine entfernt angeordneten
Schmierölbehälter, insbesondere aus der Ölwanne der Antriebsbrennkraftmaschine des
Kraftfahrzeuges versorgt wird und eine vom Ölsumpf ihres Kurbelgehäuses ausgehende,
zu dem insbesondere höher liegenden Schrnierölbehälter führende ölrückführleitung
mit einem dem Schmierölbehälter zu öffnenden Rückschlagventil hat. Bei derartigen
Maschinen muß das sich im Kurbelgehäuse der einzylindrigen Kolbenmaschine ansammelnde
überschüssige Schmier-öl dem Schmierölbehälter wieder zugeführt werden. Das
ist ohne Schwierigkeiten zu bewerkstelligen, wenn das Schmieröl aus dem Olsumpf
der einzylindrigen Kolbennlaschine dem Schmierölbehälter stets über eine genügend
weite Verbindung im Gefälle wieder zufließen kann, doch ist eine entsprechende Anordnung
der Ölräume zueinander nicht immer möglich. Es ist dann notwendig, eine besondere
Rückfördervorrichtun- für das Schi-nieröl vorzusehen.
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Einrichtungen, bei denen die im Kurbelgehäuse auftretenden Druckimpulse
zum Fördern von Schmieröl aus diesem ausgenutzt werden, sind an sich bekannt. Eine
bekannte Einrichtung wird bei einem Kompressor verwendet, der außerhalb des Kurbelgehäuses
keinen weiteren Ölbehälter hat. Hier dienen die Druckimpulse im Kurbelgehäuse im
Verein mit den Druckimpulsen in der Ansaugleitung des Kompressors dazu, Über eine
ventillose Leitung Öl aus dem Kurbelgehäuse über einen Olabscheider in der
Ansaugleitung den Schmierstellen des Kompressors zuzuführen. In einem anderen Fall
führt eine gleichfalls ventillose Leitung engen Querschnitts zu einem an der Maschine
befindlichen 81behälter.. wobei die Druckimpulse im Kurbelgehäuse im Mittel eine
Förderung des Öls aus dem Kurbelgehäuse heraus bewirken.
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Bei einer dritten bekannten Anordnung enthält eine vorn Kurbelgehäuse
zu den Schmierstellen der Maschine führende Leitung ein von den Druckimpulsen im
Kurbelgehäuse im Öffnungssinn beeinflußtes Rückschlagventil und dahinter ein zu
den Schmierstellen hin öffnendes weiteres Rückschlagventil. Dazwischen ist ein kleiner
Windkessel angeschlossen. Hierbei dienen dieser und das zweite Rückschlagventil
in bekannter Weise lediglich dazu, das durch das erste Rückschlagventil hindurchtretende
Öl den Schmierstellen gleichmäßig zuzuführen.
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Bei all diesen bekannten Einrichtungen ist die notwendige Förderhöhe
durch die Abmessungen der Maschine unabänderlich festgelegt. Sie stellen die Förderung
ein, wenn aus irgendeinem Grunde der durch die Druckimpulse im Kurbelgehäuse gegebene
Druck nicht mehr ausreicht. Sie sind also ungeeignet, wenn von Fall zu Fall wechselnde,
insbesondere größere Förderhöhen zu überwinden sind, wie sie bei von der Maschine
entfernt angeordnetem Schmierölbehälter auftreten können.
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Demgegenüber besteht nun nach der Erfindung eine besonders einfache
und auch unter erschwerten Bedingungen betriebssichere Rückfördereinrichtung darin,
daß innerhalb des Kurbelgehäuses der einzylindrigen Kolbenmaschine dem Rückschlagventil,
das den dort in bekannter Weise auftretenden Druckstei-erungen im Öffnungssinn ausgesetzt
ist, noch eine in gleicher Richtung fördernde, vom Triebwerk der einzylindri-,gen
Kolbenmaschine angetriebene Förderpumpe vorgeschaltet ist.
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Bei -der Einrichtung nach der Erfindun- fördert die dem Rückschlagventil
vorgeschaltete, zwangläufig wirkende Pumpe auch dann noch, wenn der durch die Druckimpulse
im Kurbelgehäuse gegebene Druck allein hierzu nicht mehr ausreicht. Die Druckimpulse
wirken in diesem Fall nicht mehr unmittelbar fördernd; sie werden aber in vorteilhafter
Weise dazu ausgenutzt, das abzuführende Öl aus der Kurbelwanne mit Sicherheit
in den Pumpenzvlinder- zu bringen. Das Rückschlagventil öffnet sich dabei unter
dem Förderdruck -des Kolbens der Förderpumpe.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der
Zeichnung an H and eines einzylindrilgen Luftpressers dargestellt. Es zeigt # Fig.
1 einen Luftpresser mit Rückfördereinrichtung für das Schmieröl zusammen
mit einer Brennkraftmaschine, zum Teil im Schnitt, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig.
1 vergrößert und mit weiteren Einzelheiten.
Es bezeichnet
1 das Kurbelgehäuse eines einzylindrigen Luftpressers, 2 dessen Zylinder
und 3 den Zy-
linderkopf mit Ventilen, Einlaß- und Auslaßstutzen. Im
Zylinder2 läuft ein über eine Pleuelstange4 von einer Kurbelwelle 5 angetriebener
Kolben 6. Die Kurbelwelle 5 ist wie üblich beiderseits in Kugellagern
gelagert.
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Der Luftpresser wird aus einem Ölsumpf 8 im Kurbelgehäuse
1 geschmiert, beispielsweise durch eine nicht gezeichnete Schöpfnase an der
Pleuelstange 4. Dem Ölsumpf seinerseits wird das Öl aus dem nicht wiedergegebenen
Schmiersystem einer Antriebsbrennkraftmaschine 9 mit Ölwanne 10 mittels
einer angedeuteten Leitung 11 über eine Zumeßeinrichtung zugeführt, deren
Gehäuse 12 in eine durchgehende Gewindebohrung in einer Seitenwand des Kurbelgehäuses
1 eingeschraubt ist.
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In einer Längsbohrung 13 im Gehäuse 12 ist in der in das Kurbelgehäuse
hineinragenden Seite ein Ventilstößel 14 geführt. Unter der Kraft einer Ventilfeder
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ZD kann er sich mit einem kegelförmigen Endstück 16
gegen einen Sitz
17 in der Längsbohrung 13 legen. Durch ein aus dem Gehäuse 12 herausragendes
balliges Ende 18 ist er mit einer Exzenterscheibe (Kurvenbahn)
19 auf der Kurbelwelle 5 in der Weise im Eingriff, daß er während
einer Umdrehung der letzteren kurze Zeit von seinem Sitz 17 abgehoben ist.
jedesmal wenn dies eintritt, vermag aus dem unter Druck stehenden Schmiersystern
der Antriebsbrennkraftmaschine 9 über die Leitung 11, den Spalt zwischen
dem kegelförmigen Endstück 16 und dem Sitz 17 und den entsprechend
bemessenen Führungsspalt längs der Längsbohrung 13 ein wenig Schmieröl in
das Kurbelgehäuse 1 einzutreten.
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Eine Ölrückführleitung20 verbindet den Olsumpf 8
des Luftpressers
mit der Ölwanne 10 der Antriebsbrennkraftmaschine9. Die Ölrückführleitung20
geht von einer Rückfördereinrichtung am Boden 21 des Ölsumpfs8 aus, die in einem
gemeinsamen Gehäuse22 ein Rückschlagventil und eine Förderpumpe enthält.
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Das Gehäuse 22 ist von unten her in ein Auge 23 im Boden 21
eingesehraubt, und zwar genau unterhalb der Exzenterscheibe 19 der Kurbelwelle
5. Das Gehäuse 22 ist der Länge nach durchbohrt; das untere Ende der Längsbohrung
ist mit Gewinde versehen. Eine in dieses Gewinde eingeschraubte Schraube 24 hält
außen am Gehäuse 22 ein Ringstück 25 fest, in das das Ende der Ölrückführleitung
20 eingelötet ist. Diese ist über Querbohrungen 26 und über eine Längsbohrung
27 im Schaft der Schraube 24 mit der Längsbohrung des Gehäuses 22 verbunden.
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Eine in der Längsbohrung27 gehaltene und sich abstützende Ventilfeder
28 drückt im Ruhezustand eine Ventilkugel 29 gegen eine als Ventilsitz
30 dienende Bohrungsschulter. Ein an diese Schulter sich anschließender kurzer
Bohrungsabschnitt 31 verengt sich alsbald zu einer durch eine kurze Hinterdrehung
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unterbrochenen Zylinderbohrung 33, 34. In dieser läuft ein Kolben
35.
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Der Kolben 35 ragt mit einem oberen balligen Ende
36 aus der Zylinderbohrung 34 heraus und trägt dort einen mit geeigneten
Mitteln befestigten Federteller 37.
Eine zwischen diesem Federteller und einem
Flansch 38 am Gehäuse 22 gehaltene Feder 39 drückt den Federteller
37 und damit den Kolben 35 nach oben.
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Die Bewegung des Kolbens 35 nach oben ist (bei ausgebauter
Rückfördereinrichtung) begrenzt durch den Kopf 40 einer an seinem unteren Ende befindlichen
Schraube 41, der in dem kurzen Bohrungsabschnitt 31
läuft und dort an eine
Schulter 42 anschlagen kann. Das ballige Ende 36 des Kolbens 35 liegt
ebenso wie das Gehäuse 22 genau unterhalb der Exzenterscheibe 19 und ist
mit dieser, mindestens während des größten Teils von deren Umdrehung, durch den
Druck der Feder 39 im Eingriff. Der größte Radius der Exzenterscheibe
19 weist in die Richtung des Kurbelzapfens 43, so daß im Betrieb der Kolben
6 und der Kolben 35 je-
weils gleichzeitig ihre tiefste Lage erreichen.
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Die Zylinderbohrung 33, 34 und die kurze Hinterdrehung
32 des Zylinders der Förderpumpe sind durch Sau,-Öffnungen 44 mit dem Ölsumpf
8 verbunden. Ein Über das Gehätise22 geschobener Siebzvlinder45 deckt die
Saugöffnungen 44 nach außen ab.
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Der Kolben 35 übersteuert mit einer Unterkante 46 eine Steuerkante
47 im Pumpenzylinder. Diese ist f estgelegt durch die untere Schulter der
die Saugöffnungen 44 verbindenden kurzen Hinterdrehung 32 und umschließt
eine Ansaugöffnung 48. Dabei sind die Ab-
messungen so gewählt, daß sich die
Unterkante 46 in der bei 49 angedeuteten Saughubendstellung- des Kolbens
35 in ausreichendem Abstand von der Steuerkante 47 befindet.
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Geht im Betrieb der Kurbelzapfen 43 aus der oberen Totlage nach unten
und mit ihm der Kolben 6, die Exzenterscheibe 19 und der Kolben
35, so bleibt die von der Unterkante 46 nicht sogleich erreichte Ansaugöffnung
48 zunächst frei. Solange wird vermöge der durch den abwärts gehenden Kolben
6 im Kurbelgehäuse hervorgeruf enenLuf tdrucksteigerung Schmier-öl
aus dem Ölsumpf 8 über die Ansangöffnung 48, die Zylinderbohrung33, den kurzen
Bohrungsabschnitt31 und das sich öffnende Rückschlagventil 29, 30 nach außen
gedrückt. Erst bei einem größeren Kurbelwinkelabstand von der oberen Totlage der
Kurbelwelle schließt der Kolben 35 die Ausangöffnung 48 und drückt dann einen
Teil des in der Zylinderbohrung33 und dem kurzen Bohrungsabschnitt 31 abgesperrten
Öles gleichfalls nach außen. Die Luftdruckfördereinrichtung und die Förderpumpe
arbeiten also wechselweise.
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Im übrigen wird bei hinreichend niedrigem Ölspiegel im Ölsumpf
8 durch die Luftdruckfördereinrichtung auch Luft aus dem Kurbelgehäuse
1 nach außen geschafft.
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Beim Zurückgehen des Kolbens 35 schließt das Rückschlagventil
29, 30 wieder, und es strömt Öl in die kurze Hinterdrehung
32, die Zylinderbohrung 33
und den kurzen Bohrungsabschnitt
31, sowie die Ansaugöffnung 48 frei wird, bis die Saughubendstellung
erreicht ist; dann beginnt das Spiel von neuem.