DE1203063B - Vorrichtung zum Schmieren der Kugelgelenk-verbindungen der Pleuelstange mit der Kurbel und dem Kreuzkopf einer Kolbenpumpe mit veraenderlicher Foerderleistung - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Schmieren der Kugelgelenkverbindungen der Pleuelstange mit der Kurbel und dem Kreuzkopf einer Kolbenpumpe mit veränderlicher Förderleistung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schmieren der Kugelgelenkverbindungen der Pleuelstange mit der Kurbel und dem Kreuzkopf einer Kolbenpumpe (Hochdruckkolbenpumpe) mit veränderlicher Förderleistung.
• Kolbenpumpen (Hochdruckkolbenpumpen) mit veränderlicher Förderleistung weisen einen mit dem Hochdruckkolben verbundenen Kreuzkopf sowie eine diesen mit einer Kurbel in Antriebsverbindung haltende Pleuelstange auf. Die Drehachse der Kurbel verläuft in der gleichen Richtung wie die Bewegungsbahn des Kreuzkopfes. Die Kurbel wird durch einen schwenkbaren Träger unterstützt, der verstellt werden kann, um die Neigung der Drehachse der Kurbel und damit die Hublänge des Kreuzkopfes zu ändern. Die entgegengesetzten Enden der Pleuelstange sind mit dem Kreuzkopf und der Kurbel durch kugelförmige Lager verbunden, die im Schmierölbad arbeiten, welches in dem die genannten Teile aufnehmenden geschlossenen Gehäuse enthalten ist. Zwar arbeitet diese bekannte Schmierungseinrichtung für die kugelförmigen Lager in vielen Fällen einwandfrei, doch ist hierbei der Druck, bei dem die Pumpe arbeiten kann, begrenzt. Wenn eine einwandfreie Schmierung von Lagern gewährleistet sein soll, muß der Ölfilm zwischen den arbeitenden Flächen des Lagers ständig erneuert werden können. Um dies zu ermöglichen, ist es bei der bekannten Kolbenpumpe erforderlich, die kugelförmigen Lager bzw. die Lagerköpfe von den kugelförmigen Lagerpfannen abzuheben.
• Es ist bekannt, bei überdruckschmierpumpen eine Ringkammer von veränderlichem Volumen vorzusehen, die vom Kolben und seiner Führung begrenzt ist und über gegenläufig wirkende Rückschlagventile mit einer Schmiermittelquelle bzw. einem Verbraucher in Verbindung steht.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß die Kugelgelenkverbindungen bei allen Förderstellungen der Kurbel mit Sicherheit mit einem ausreichenden Schmiermittelfilm versehen werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kreuzkopf als an sich bekannter Stufenkolben mit einer Stufe ausgebildet ist, die in einer durch eine Abstufung der Kreuzkopfführung gebildeten Ringkammer arbeitet und Schmieröl beim Saughub des Hochdruckkolbens über Kanäle und ein Rückschlagventil zwischen die Gelenkkugeln und Kugelpfannen fördert.
• Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß das Schmiermittel den Lagern der Gelenkkugeln jedesmal dann zugeführt wird, wenn die Antriebseinrichtung der Pumpe freie Leistung hat, so daß sich eine gleichmäßigere Belastung der Antriebseinrichtung ergibt.
• Es ist zweckmäßig, die Lagerflächen der beiden Gelenkkugeln in an sich bekannter Weise über eine Längsbohrung in der Pleuelstange zu verbinden. Um gleichzeitig auch die Gleitflächen zwischen der Kurbel und einem Träger für die Kurbel zu schmieren, ist es vorteilhaft, von der Lagerfläche der Gelenkverbindung zwischen der Pleuelstange und der Kurbel zusätzliche Schmierkanäle nach derselben ausgehen zu lassen. Zweckmäßig ist es ferner, den Auslaß eines in bekannter Weise der ringförmigen Pumpenkammer zugeordneten überdruckventils zu den Lagern der Antriebseinrichtung zu führen, um diese ebenfalls zu schmieren.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch eine mit regelbarem Volumen arbeitende Pumpe, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in der Fig.l, F i g. 3 einen Teilschnitt durch die Anordnung nach der F i g. 1 in größerem Maßstab.
• In der F i g. 1 ist eine mit regelbarer Förderleistung arbeitende Pumpe mit einer Einrichtung 10 zum Verstellen der Hublänge des Kreuzkopfes 11 dargestellt. über den Kreuzkopf 11 wird ein Pumpenkolben 12 betätigt, der in einer Verdrängungskammer im Inneren eines Pumpengehäuses arbeitet.
• Der Kreuzkopf 11 ist in einer Führung 20 hin-und herbewegbar gelagert, welche in einer in der vorderen Wand 22a eines Gehäuses 22 befestigten rohrförmigen Unterstützung 21 angeordnet ist. Im Gehäuse befindet sich ein Schmierölvorrat. Der Kreuzkopf 11 ist über eine Pleuelstange 26 mit einer Kurbel 25 verbunden. Die Enden der Pleuelstange 26 sind mit kugelförmigen Gelenken 27 und 28 versehen, welche die mit dem Kreuzkopf bzw. der Kurbel zusammenarbeitenden Lager bilden.
• Die Kurbel 25 wird von der Antriebswelle 30 über eine Schnecke 31 und ein auf einer Welle 33 befestigtes Schneckenrad 32 angetrieben. Wenn die Achse 33 a der Welle 33 gemäß F i g. 3 mit der Bewegungsbahn des Kreuzkopfes 11 fluchtet, führt der Kreuzkopf 11 keine Bewegung aus. Die Kurbel 25 ist in einem Träger 35 gelagert, der mittels einer Schraube 54 zum Einstellen der Hublänge um die Achse der Antriebswelle 30 gedreht werden kann. In der F i g. 1 ist die Stellschraube 54 so eingestellt, daß sich etwa die maximale Hublänge ergibt.
• Gemäß F i g. 3 weist der Kreuzkopf 11 zwei verschiedene Durchmesser 11 a und 11 b auf. Die Kreuzkopfführung 20 besitzt ebenfalls zwei verschiedene Durchmesser 20 a und 20 b. Die zusammenarbeitenden zylindrischen Flächen 11 a und 20 b bilden eine Kammer C, deren Rauminhalt sich bei der Vorwärtsbewegung des Kreuzkopfes vergrößert, so daß Schmieröl aus dem Kurbelgehäuse über ein Rückschlagventi162 in die Kammer hinein angesaugt wird. Während des Rückwärtshubes des Kreuzkopfes, d. h. während des Saughubes des Pumpenkolbens 12, wird der Rauminhalt der Kammer C verkleinert, so daß das vorher angesaugte Öl über Kanäle 60, 63 und ein Rückschlagventil 64, 65 zu der kugelförmigen Lagerpfanne 66 für den kugelförmigen Lagerkopf 27 am einen Ende der Pleuelstange 26 gefördert wird. Die Gelenkkugel 27 wird durch ein Ringteil 67, das in das hintere Ende des Kreuzkopfes 11 eingeschraubt ist, in Anlage an der kugelförmigen Lagerpfanne 66 gehalten. Zum Festhalten des Ringteils 67 dienen Schrauben 68, die am hinteren Ende des Kreuzkopfes angreifen. Das geförderte Öl wird durch den Kanal 26a gedrückt, der sich axial durch die Pleuelstange 26 zur Rückseite des kugelförmigen Lagers 70 der Kurbel erstreckt, das mit der Gelenkkugel 28 am anderen Ende der Pleuelstange 26 zusammenarbeitet. Die Gelenkkugel 28 wird durch ein Halteteil 71 in Anlage an der Kugelpfanne 70 gehalten; dieses Halteteil ist in die Kurbel 25 eingeschraubt und durch an der Kurbel angreifende Druckschrauben 72 gesichert. Ferner ist bei 74 ein Überdruckventil vorgesehen, das den vom Kreuzkopf erzeugten Druck auf einen bestimmten Wert begrenzt.
• Um ein Abheben der Gelenkkugeln 27, 28 von den Lagerpfannen zu erreichen, erfolgt der Förderhub der Schmierpumpe während des Rückwärtshubes der mit dem Kolben 12 arbeitenden Hauptpumpe. In diesem Zeitpunkt ist die Belastung des Antriebsmotors 51 ein Minimum, so daß auch die zusätzliche Belastung durch die Schmierpumpe keinen Einfluß auf die Größe des Antriebsmotors für die Pumpe ausübt. Das über das überdruckventil74 entweichende Öl wird durch ein Rohr 75 zu einem querliegenden Rohr 76 geleitet, dessen Enden auf die Lager der Antriebswelle gerichtet sind.
• Vom Kreuzkopf 11 aus wird auch die Schmierung der Lagerflächen zwischen der Kurbel 25 und dem Träger 35 ermöglicht. Gemäß der F i g. 3 schließt sich an die Lagerfläche des Kugelgelenks 38 ein Kanal 80 an, der in Verbindung mit einer Aussparung 81 steht, welche zusammen mit der benachbarten Fläche des Trägers 35 eine Kammer bildet. Das Schmieröl gelangt durch den Kanal 80 in die Kammer 81, so daß die zusammenarbeitenden Flächen der Kurbel 25 und des Trägers 35 geschmiert werden. Von dort aus entweicht das Schmieröl dann zwischen der Welle 33 und der Gleitlagerfläche 35 a des Trägers 35, so daß auch hier eine Schmierung erfolgt.
• Der Kreuzkopf 11 kann gegebenenfalls in eine der Vorderwand 22a benachbarte Auffangeinrichtung hineinragen. Am Umfang des Kreuzkopfes ist ein Radialdichtring 83 vorgesehen, der mit einem schrägen Kanal 21 a zusammenarbeitet, welcher sich durch das Bauteil 21 erstreckt und das überschüssige Schmieröl aus dem Kreuzkopf zum Kurbelgehäuse zurückleitet.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Schmieren der Kugelgelenkverbindungen der Pleuelstange mit der Kurbel und dem Kreuzkopf einer Kolbenpumpe (Hochdruckkolbenpumpe) mit veränderlicher Förderleistung, dadurch gekennzeichn e t, daß der Kreuzkopf (11) als an sich bekannter Stufenkolben mit einer Stufe ausgebildet ist, die in einer durch eine Abstufung der Kreuzkopfführung (20) gebildeten Ringkammer (C) arbeitet und Schmieröl beim Saughub des Hochdruckkolbens (12) über Kanäle (60, 63) und ein Rückschlagventil (64) zwischen die Gelenkkugeln (27, 28) und Kugelpfannen (66, 67; 70, 71) fördert.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen der beiden Gelenkkugeln (27, 28) in an sich bekannter Weise über eine Längsbohrung (26a) in der Pleuelstange (26) verbunden sind.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Lagerfläche der Gelenkverbindung (28, 70, 71) zwischen der Pleuelstange (26) und der Kurbel (25) zusätzliche Schmierkanäle (80, 81) zur Schmierung der Gleitflächen zwischen der Kurbel und einem Träger (35) ausgehen.
4. 4. Verrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (75) eines in bekannter Weise der ringförmigen Pumpenkammer (C) zugeordneten Überdruckventils (74) zu den Lagern (43, 44) der Antriebseinrichtung geführt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 908 546, 508 552, 371646; schweizerische Patentschrift Nr. 108 327; britische Patentschrift Nr. 825 229; USA.-Patentschrift Nr. 2 617 279.