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Schmierpumpenantrieb.
Die Erfindung bezieht sieh auf eine Antriebsvorrichtung von Schmierpumpen für Dampfmaschinen, Kompressoren oder andere Maschinen mit Arbeitszylindern, in denen ein Kraftmittel wechselnden Drücken unterworfen ist, die in einem kleinen Hilfszylinder einen Hilfskolben entgegen einer Rückdruckfeder bewegen, was zum Antrieb einer Schmierpumpe benutzt wird.
Die bekannten derartigen Antriebsmechanismen zeigen jedoch den wesentlichen Nachteil, dass der Arbeitshub des Hilfskolbens sich mit dem veränderlichen Kraftmitteldruck und dem Pumpenwiderstand stark ändert, wodurch die bei jedem Kolbenhub geförderte Schmiermittelmenge innerhalb weiter Grenzen schwankt, was die Wirtschaftlichkeit der Schmieranlage sehr beeinträchtigt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Sehmierpumpenantrieb, bei dem der Arbeitshub des Hilfskolbens trotz schwankender Admissionsspannung des Kraftmittels und veränderlichem Pumpenwiderstand nahezu konstant gehalten wird. Zu diesem Zwecke wird zwischen der Rückdruckfeder und dem Hilfskolben eine Walzhe belübersetzung eingeschaltet, welche bewirkt, dass die Kolbenkraft während jenes Teiles des Kolbenweges, der für den Schmierpumpenantrieb notwendig ist, nur einen ganz geringen Widerstand seitens der Rückdruckfeder findet, während des übrigen Teiles die Wirkung dieser Feder jedoch energisch anwachsen lässt, so dass die Bewegung des Hilfskolbens stossfrei abgebremst wird.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch die Schmierpumpe und die treibenden Teile, während die Fig. 2, 3 und 4 verschiedene Stellungen der Wälzhebel während des Arbeitshubes des Hilfskolbens zeigen.
In einem Gehäuse 1 sind die Antriebsteile und die eigentliche Förderpumpe 4 angeordnet, die eine an sich bekannte Ausführungsform zeigen. Die Pumpe 4 enthält einen Kolben 4a, der durch die kleine Schubstange 3n und das Exzenter 3, das auf der Welle 2 sitzt, angetrieben wird. auf dieser Welle 2
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Antriebshebel 6 kann mit seinem Auge 6a frei auf der Welle 2 schwingen. Statt einer einzigen Förderpumpe 4 kann auch eine ganze Anzahl solcher Förderpumpen durch dieselbe Welle angetrieben werden.
Der Antrieb des Hebels 6 erfolgt unter Vermittlung eines Bolzens 16 durch einen Hilfskolben 8, der in einem passenden Zylinder 9 gleitet. In der Kappe 10 des Zylinders befindet sieh eine Bohrung 1 : 2, durch welche das Antriebsmittel, dessen Druckschwankungen den Kolben 8 zu seiner Arbeitsbewegung veranlassen, dem Zylinderraum 11 zugeführt wird. Im Arbeitsraum 11 des Zylinders 9 ist eine Feder 12a ; vorgesehen, welche die Stösse aufnimmt, die der Kolben 8 am Ende jedes Kolbenspieles bei seiner Rückkehr in seine ursprüngliche obere Lage ausüben würde.
Der Arbeitshub des Hilfskolbens 8 kann nur unter Überwindung der Spannung der Feder. 2. 3 aus- geführt werden, während seine Rückbewegung nach dem Verschwinden des Druckes im Raum 11 durch die Spannkraft dieser Rüekdruckfeder bewirkt wird. Der Hilfskolben 8 wird dadurch innerhalb des Zylinders 9 ganz in Übereinstimmung mit der Bewegung des Kolbens in der Hauptmaschine hin-und herbewegt.
Die Feder 13 wirkt. wie ersichtlich, nicht direkt auf den Kolben 8, sondern über das dazwischen geschaltete Wälzhebelpaar. indem der Bolzen ? ss sieh gegen eine passende Fläche 19 des Hebels 6 stützt,
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dere Ausgestaltung der Wälzfläche 17, 18 ist aus den Fig. 2 bis 4 zu entnehmen, die deren gegenseitige Stellung bei verschiedenen Winkelstellungen des Hebels 6 erkennen lassen. Die eigentliche Walxbahn
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befindet sich vorteilhaft auf diesem Hebel, während die zweite Wälzfläche vom Daumen 14 getragen wird, der an einem Bolzen 20 drehbar befestigt ist.
Die Rückdruekfeder 1. 3 fÜr den Hilfskolben 8 wirkt auf den Daumen 14 unter Vermittlung einer Scheibe 21 und stützt sich mit ihrem anderen Ende gegen eine im Gehäuse eingeschraubte Kappe ab. Die Federspannung hält dadurch die zwischen dem HiIfskolben 8 und der Feder 1. 3 befindlichen Teile in ständiger Berührung.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende :
Sobald der Druck des Expansionsmittels der Kraftmaschine zunimmt, wird der Hilfskolbeu 8 zum Arbeitshub gezwungen, wodurch die Spindel 16 den Antriebshebel 6 um einen Winkel αverdreht. Durch die Klinke 7, die in einen Zahn des Sperrades 5 eingreift, wird dieses weiterbewegt und bewirkt eine Drehung der Antriebswelle 2. Lässt der Druck im Raum 11 nach, so wird sowohl der Hebel 6 als auch der Kolben 8 durch die Spannung der Feder 1. 3 wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgebracht.
Vor Beginn des Arbeitshubes des Kolbens 8 berühren nun die Wälzflächen 18 und 17 des Antriebshebels 6
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. punkte a der beiden Wälzflächen sich nur um ein sehr geringes Stück verschiebt, während er beim letzten Teil des KOlbenhubes sIch um ein relativ grosses Stuek verschrebt.
In der Fig. 3 ist die Lage der beiden Wälzflächen 17 und 18 in jenem Zeitpunkt dargestellt, in
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punkt zwischen den genannten zwei Wälzflächen nur um das kleine Stück von a nach a'verschoben. Der
Hebel 6 hat sich währenddessen um einen Winkel. verdreht. Dadurch, dass die Entfernung der beiden Punkte a, a'durch die entsprechend gewählte Form der Wälzflächen 18 und 17 nur sehr gering ist, wird erreicht, dass der Hebelarm für den Druck des Kolbens auf die Feder 13 praktisch nahezu gleichbleibt.
Bei einem gewissen Druck im Raum 11 wird der Kolben 8 den Pumpenwiderstand und den Druck der Feder 13 überwinden. Dieser Druck wird um so kleiner sein, je schwächer die Spannung der Feder 13 gewählt wurde. Da auf die Pufferkraft der Feder zum Auffangen der Kolbenstösse bei hohem Druck des Kraftmittels, wie später gezeigt wird, bei Wahl der Federstärke keine Rücksicht genommen werden muss, so genügt es, die Feder 13 so zu bemessen, dass der Leerhub des Kolbens 8 und des Hebels 6 mit Sicherheit erreicht wird. Die Federkraft bestimmt also den kleinsten Kraftmitteldruck, der einen Kolbenhub bis zur Wälzhebelstellung nach Fig. 3 hervorbringt.
Bei weiterem Anwachsen des Kolbenhubes kommt die Stellung der Wälzhebel nach Fig. 4 zustande. Sie entspricht der unteren Totlage des Kolbens 8. Die Wälzflächen 18 und 17 berühren sich dann in einem Punkte a", der von dem früheren Berührungspunkte a' eine mehrfach grössere Entfernung hat, als dieser von dem anfänglichen Berührungspunkt a. Während der Verschiebung des Berührung- punktes von a'nach a" hat der Hebel 6 nur einen sehr kleinen Drehungswinkel ss beschrieben. Durch die grosse Entfernung der beiden Berührungspunkte a', a" ist der Hebelarm, vermittels dessen der Druck auf den Kolben 8 den Federdruck 13 überwindet, sehr stark verkürzt worden, wodurch der Rückdruck der Feder sich stark vergrössert hat.
Es wird dadurch erreicht, dass auch bei relativ hohem Kraftmitteldruck im Raum 11 die Bewegung des Kolbens 8 in der unteren Totlage stossfrei abgebremst wird. Während des grössten Tei ! es des Kolbenhubes, also während sich der Hebel 6 um einen Winkel Y. dreht, wird die treibende Kraft des Kolbens 8 hauptsächlich zur Betätigung der Schmierpumpe ausgenutzt und nur während emes sehr kleinen Hubteiles entsprechend dem Winkel ss wird der Gegendruck der Feder 13. der gerade nur so gross bemessen zu sein braucht, dass er den Leerhub bewirken kann, durch die Zunahme des Hebelarmes eine verhältnismässig grosse Höhe erreichen und den in der Totlage des Kolbens auftretenden Stoss auffangen.
Mit der beschriebenen Einrichtung wird also erreicht, dass eine verhältnismässig kleine Kraft während des grössten Teiles des Kolbenarbeitshubes der Kolbenbewegung entgegenwirkt, welche aber während eines darauffolgenden kleinen Hubteiles rasch anschwillt, und die Kolbenbewegung stossfrei abbremst. Ein weiterer Vorteil ist der, dass von einem gewissen Mindestdruek des Kraftmittel an, der wegen der
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um den Winkel'Y. entspricht, immer mit Sicherheit bewirkt wird. Trotzdem wird aber auch bei starkem Anschwellen dieses Druckes immer ein stossfreies Arbeiten des Kolbens 8 erreicht. Die nahezu gleichbleibende Grösse des Arbeitshubes des Kolbens 8 bei den verschiedensten Drücken des Kraftmittesl sichert ein gleichmässiges, ununterbrochenes Arbeiten der Schmierpumpe.
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