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Zentralschmiervorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckschmiervorrichtung für die gleichzeitige Schmierung sämtlicher Lagerstellen einer Maschine oder einer Maschinengruppe, die auch in einem motorisch angetriebenen Fahrzeug zwecks gleichzeitiger Schmierung aller Lagerstellen und Teile des Chassis, die eine Schmierung verlangen, verwendet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist eine Druckschmiervorrichtung mit einer Pumpe und Einrichtungen, die an den verschiedenen zu schmierenden Lagerstellen und Teilen angeordnet sind und derart zusammenwirken, dass sie die an jede Lagerstelle zu liefernde Schmiermittelmenge abmessen, den auf das Schmiermittel wirkenden Druck über einen bestimmten Zeitabschnitt aufrechterhalten und dann im wesentlichen zur Gänze aufheben, und schliesslich den Zufluss des Schmiermittels zu den Lagerstellen unter dem Einflusse von Stössen und Schwingungen, wie sie etwa bei motorisch betriebenen Fahrzeugen während deren Bewegung auftreten, vollständig unterbrechen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand dargestellt. Fig. 1 zeigt in Seitenansicht einen Ölvorratsbehälter und eine mit diesem verbundene Pumpe gemäss der Erfindung. Fig. 2 ist ein lotrechter
Schnitt nach der Längsachse der Pumpe, der den Kolben und das Schieberventil der Pumpe in deren normaler Lage zeigt. Fig. 3 zeigt in gleicher Darstellung wie Fig. 2 den Pumpenkolben zurückgezogen und das Schieberventil in dessen äusserer Endlage. Fig. 4 zeigt in Vorderansicht den Ölvorratsbehälter und das untere Ende bzw. den das Ventilgehäuse tragenden Teil der Pumpe.
Fig. 5 zeigt im Schnitt zwei zu schmierende Lager mit den daran befestigten Einrichtungen für die Steuerung des Schmiermittel- zuflusses und den diese Einrichtungen mit der Druckleitung der Pumpe verbindenden Rohrleitungen.
Fig. 6 zeigt in Einzeldarstellung und in vergrössertem Massstab einen Schnitt nach der strichpunktierten
Linie 6-6 der Fig. 5. Fig. {zeigt im Schaubild das den Auslass der Pumpe steuernde Rückschlagventil.
Fig. 8 zeigt im teilweise geschnittenen Schaubild eine Hülse, die an der Kolbenstange der Pumpe und der Feder zur Betätigung des Kolbens der Pumpe angreift. Fig. 9 zeigt im teilweise geschnittenen Schau- bild das Schieberventil der Pumpe.
Die Vorrichtung weist einen Ölvorratsbehälter 10 auf, der mit einer Verschlusshaube 11 ausgestattet ist, und der am Boden eine grosse Öffnung mit einem Drahtsieb 12 besitzt. Diese Öffnung verbindet den
Vorratsbehälter mit der Ölkammer 13 des Ventilgehäuses 14 der Pumpe.
Das Gehäuse 15 der Pumpe ist an einem Ende des Ventilgehäuses 14 befestigt und enthält den
Pumpenkolben 16, der mit einem Ende der Kolbenstange 17 lose verbunden ist. Die Kolbenstange erstreckt sich durch ein rohrförmiges Federgehäuse 18, das das Pumpengehäuse 15 nach Art eines Teleskops auf- nimmt und an diesem mit Bajonettverschlüssen befestigt ist.
Der äussere Endteil des Pumpengehäuses 15 ist aussen im Durchmesser abgesetzt und steckt nach
Art eines Teleskops in einer Hülse 19, die an ihrem inneren Ende mit einem ringförmigen Flansch 20 ver- sehen ist, gegen welchen sich eine Druckfeder 21 abstützt. Diese Feder liegt mit ihrem anderen Ende an einem Kopf 22 am äusseren Ende des Rohrgehäuses 18 an.
Das äussere Ende der Hülse 19 ist mit einem einwärts gebogenen ringförmigen Flansch 23 ver- sehen, der an den Ringteil 24 auf der Kolbenstange 17 anliegt.
In dem dargestellten Beispiel sind der Ölvorratsbehälter 10 und das Ventilgehäuse 14 an dem Spritz- brett 25 eines Kraftwagens befestigt und das Rohrgehäuse 18 ist zum Teil von dem Winkel 26 unterstützt.
Das Ventilgehäuse 24 ist mit einer Bohrung 27 versehen, die mit der Bohrung des Pumpengehäuses 15 gleichachsig liegt und einen grösseren Durchmesser als das letztere aufweist.
In der Bohrung 27 ist der rohrförmige Schieber 28 hin-und herbeweglich. Das innere Ende des
Schiebers weist einen solchen Durchmesser auf, dass es genau in die Bohrung 27 passt, während das äussere
Ende des Schiebers einen kleineren Durchmesser besitzt, so dass es mit Spiel in der Bohrung des Pumpen- gehäuses 15 liegt. Der ringförmige Ansatz 29 zwischen den Enden des Schiebers 28 dient als Anschlag, der mit dem inneren Ende des Pumpengehäuses 15 zusammenwirkt, um die Auswärtsbewegung des
Schiebers zu begrenzen, und weiter als Sitz für das äussere Ende der Druckfeder 30, die den Schieber 28 für gewöhnlich in der äusseren Endlage seiner Bewegung zu halten hat.
Die Feder 30 ist wesentlich schwächer als die Feder 21, so dass sie durch die letztere leicht überwunden wird, und das Vetnil 28 bei Vollendung des Förderhubes des Pumpenkolbens 16, der an dem äusseren Ende des Ventils 28 angreift, in der inneren Endlage seiner Bewegung liegt, wie in Fig. 2 dar- gestellt ist.
Ein Einlauf 31 verbindet die Ölkammer 13 mit der Bohrung 27 und ist offen, wenn der Schieber 28 die in Fig. 2 veranschaulichte Lage einnimmt.
Ein zweiter Einlauf 32 verbindet die Bohrung 27 mit der zylindrischen Ventilkammer 33, die parallel zur Bohrung 27 liegt. Die Ventilkammer 33 ist an ihrem äusseren Ende durch einen Schrauben- stöpsel 34 verschlossen und an ihrem anderen Ende mit einer Bohrung 35 versehen, die die Ventilkammer 3. 3 mit der Ölkammer 13 verbindet.
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gehalten wird.
Im Ventil 36 ist ein Filterpfropfen 38 befestigt, der ein sehr langsames Hindurchfliessen von Öl durch das Ventil unter dem Einfluss des Druckes gestattet.
Diametral gegenüber den Einlaufen 31 und 32, jedoch gegen diese versetzt, liegen zwei Bohrungen 39 und 40, von welchen die erstere den Auslauf der Pumpe für das Öl bildet und durch das Rückschlagventil 41 gesteuert wird. Das Rückschlagventil 41 ist hohlzylindrisch und weist einen kleineren Durchmesser als die Bohrung der Kammer 42 des Rückschlagventils auf, durch welche das Öl von der Bohrung 39 zur Rohrleitung 43 fliesst, die das Ventilgehäuse mit den Überwachungsvorrichtungen 44 für den Ölrofluss, die auf den zu schmierenden Lagern 45 angeordnet sind, verbindet.
Das Ventil 41 wird normalerweise in seiner Abschlussstellung gegenüber der Bohrung 39 durch die Feder 46 gehalten. Der Mantel des Ventils 41 ist mit Löchern 47 versehen.
Eine parallel zur Bohrung 27 des Ventilgehäuses liegende Ventilkammer 48 ist mit dem Ventilgehäuse durch die Bohrung 40 und an einem Ende mit der Ventilkammer 42 durch die Bohrung 49 verbunden. Die Kammer 48 ist an ihrem anderen Ende durch den Schraubenstöpsel 50 abgeschlossen. Das Ventil 51 in der Kammer 48 wird normalerweise durch eine schwache Feder 52 in Abschlussstellung gegen- über der Bohrung 49 gehalten.
Jede der dargestellten Überwachungseinrichtungen für den Ölzufluss weist ein Gehäuse 44 mit einer abgesetzten zylindrischen Bohrung auf, die aus dem äusseren Teil 53, einer mittleren kleineren Bohrung 54 und einem unteren Teil 55 besteht, welch letzterer eine Kammer für das Rückschlagventil 56 bildet, das in seiner Stellung, in welcher es die Ausflussmündung der Bohrung 54 abschliesst, durch die Feder 57 gehalten wird. Die Feder 57 liegt anderseits an einer schalenförmigen Unterlagsscheibe 58 an, die in die erweiterte Mündung der Bohrung 55 eingepresst ist.
Die Ventilkammer 55 ist aussen mit Gewinde zum Einschrauben in die mit Muttergewinde versehene Mündung des Ölzuflusskanals 59 des Lagers 45 versehen.
Das äussere Ende des Gehäuses 44 ist aussen gleichfalls mit Gewinde versehen, mit welchem es in einen Rohranschlussteil 60, z. B. von T-Form, der mit der Rohrleitung 43 verbunden ist, eingeschraubt ist.
In dem dargestellten Beispiel ist der Schenkel des Rohranschlussteiles 60, an welchem das Gehäuse 44 befestigt ist, mit einer weiteren kleineren, mit Gewinde ausgestatteten Bohrung versehen, in welcher die mit Aussengewinde versehene Hülse 61 so genau eingepasst sitzt, dass diese in der Bohrung in jeder beliebigen Lage eingestellt werden kann, ohne sich unter der Wirkung eines Stosses oder einer Schwingung
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eines Schraubenziehers zwecks Einstellung der Hülse in deren gewünschte Lage vorgesehen. Die Hülse ist zwischen ihren Enden mit einem Filtersieb 63 ausgestattet.
In der Bohrung 53 ist ein Kolbenventil 64 mit einer Spindel 65 hin-und herbeweglich und wird normalerweise in Anlage an der Hülse 61 durch eine schwache Druckfeder 66 gehalten, die sieh gegen das Rückseagventil 56 abstützt und bedeutend schwächer ist als die Feder 57, so dass sie durch diese leicht überwunden wird.
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Die vorstehend angeführten Relativdrücke sind jedoch bloss beispielsweise gewählt und können den jeweiligen Verhältnissen-entsprechend geändert werden.
Unter der Annahme, dass das Gehäuse 44 und die Rohrleitung 43 mit Öl zu füllen sind, wird der Ölstrom nach einer Förderung der Pumpe das Öl in dem Gehäuse 44 augenblicklich im wesentlichen unter Pumpendruck bringen und so das Rücksschlagventil 56 öffnen. Das einströmende Öl wird das Kolbenventil rasch zum Aufsitzen auf den ringförmigen Absatz 67 bringen, so dass dann der Durehtritt von Öl durch das Gehäuse unterbrochen wird.
Während des Zeitraumes zwischen der Anwendung des Pumpendruckes und der Unterbrechung der Strömung bei Auftreffen des Kolbenventils auf den Ansatz 67 wird ein gerade genau abgemessenes Ölvolumen von dem Gehäuse 44 in den Ölkanal 59 übertreten, wobei dieses ölvolumen im wesentlichen gleich dem Volumen des freien Zwisehenraumes zwischen der Schulter 67 und der unteren Fläche des Kolbenventils 64 ist, wenn dieses sich im der in Fig. 6 veranschaulichten Lage befindet.
Das Rückschlagventil 56 seliesst fast augenblieldich, wenn der Ventilkolben 64 auf den Absatz 67 auftrifft, so dass, wenn nach Druckentlastung der Ventilkolben in die Lage gemäss Fig. 6 zurückkehrt,
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mit hoher Geschwindigkeit nicht stattfinden, so dass der Ventilkolben nicht bewegt werden wird, um auf dem Absatz 67 zur Auflage zu gelangen. Dann wird die Ölströmung durch das Gehäuse nicht unterbrochen, sondern langsam und fortgesetzt stattfinden u. zw. so lange, als der Pumpendruck aufrechterhalten wird, wodurch erzielt wird, dass das Öl in das Lager gedrückt wird.
Der Umstand, dass ein oder mehrere Lager einer Gruppe so streng passen können, dass sie eine solche langsame und fortgesetzte Ölströmung hervorrufen, macht es erforderlich, dass der Pumpendruck über einen sehr beträchtlichen Zeitraum aufrechterhalten wird. Dieser und auch anderen wünschenswerten Forderungen erscheint bei der Pumpe nach der Erfindung Rechnung getragen, wie dies aus der nachstehenden Beschreibung der Wirkungsweise der Pumpe hervorgeht.
Durch Verstellung der Hülse 61 kann der Weg des Ventilkolbens 64 entweder verlängert oder verkürzt und so das von dem Gehäuse 44 bei jeder Betätigung der Pumpe abgegebene Ölvolumen im Verhältnis vergrössert oder verringert werden.
Zum Verständnis der Wirkungsweise der Vorrichtung muss festgehalten werden, dass die Pumpe gleichzeitig eine grössere Anzahl von Lagern von wesentlich verschiedener Grösse und mit wesentlich verschiedenen Arbeitsbedingungen hinsichtlich der Drehgeschwindigkeit der in den Lagern laufenden Wellen speisen kann. Die Gehäuse 44 können daher in der Grösse sehr schwanken, so dass einige Lager der Gruppe nur einen oder mehrere Tropfen, andere wieder 10 oder 20 und wieder andere 30 bis 50 Tropfen Öl usw. empfangen.
Die Wirkungsweise der Pumpe ist wie folgt : Das Pumpengehäuse 15 soll von solcher Grösse sein, dass bei jedem Förderhub des Kolbens ein weit grösseres Ölvolumen gefördert wird, als an alle Lager der Gruppe von den Gehäusen 44 bei normaler Wirkungsweise der Kolbenventile in diesen Gehäusen abgegeben wird. Unter normaler Wirkungsweise"ist eine Schmierung bei Fehlen von Lagern mit sehr strenger Passung zu verstehen.
In Fig. 2 befindet sich der Kolben am Ende seines Förderhubes, d. h. der Schieber nimmt eine solche Lage ein, dass die Bohrung 31 offen und die Bohrung 32 abgeschlossen ist. Gleichfalls ist die Bohrung 39 geschlossen und die Bohrung 40 offen.
Da der Kolben 16 bei einem Zug auf den Handgriff 68 zurückgezogen wird, wird das Öl vorerst aus der Kammer 13 durch die Bohrung 31 in die Bohrung 27 und in den Pumpenzylinder 15 frei einströmen.
Das Schieberventil28 wird dem Kolben folgen und wird so die Bohrung 31 allmählich abschliessen, wobei es die Bohrung 40 früher als die Bohrung 31 abgeschlossen haben wird. Im wesentlich gleichen Zeitpunkt als die Bohrung 31 geschlossen wird, wird die Bohrung 32 zum Teil freigegeben, so dass der Ölstrom in der Bohrung 27 augenblicklich vermindert, jedoch nicht unterbrochen wird. Diese verminderte Strömung durch die etwas offene Bohrung 32 wird jedoch durch aus der Ventilkammer in die Bohrung 27 aus einer zweiten, die Ventilkammer 33 mit der Bohrung 27 verbindenden Bohrung 69 eintretendes Öl verstärkt.
Der Ölstrom aus der Kammer 33 durch die Bohrungen 32 und 69 wird das Öffnen des Rückschlagventils 36 bewirken. Dieses Ventil schliesst normalerweise die Bohrung 32 ab, bewegt sich jedoch hinreichend weit von seinem Sitz weg, um die Bohrung 32 teilweise freizugeben, da der Saughub des Kolbens andauert.
Wenn das Ventil 36 im wesentlichen die in Fig. 3 veranschaulichte Lage erreicht hat, wird die Strömung durch die Bohrung 69 unterbrochen, da das Öl nun nur durch die Bohrungen 35 und 42 hindurchtritt. 1
Die Austrittsbohrung 39 wird gleichfalls allmählich und gleichzeitig mit der Bohrung 32 freigegeben, jedoch wird das die Bohrung 39 steuernde Rückschlagventil 41 das Rückströmen aus der Rohrleitung 43 nicht zulassen.
Die Bohrung 40 bleibt durch das Ventil 28 abgeschlossen, bis dieses sich wieder der in Fig. 2 veranschaulichten Lage nähert.
Der Saughub des Kolbens 16 dauert an, nachdem das Schieberventil die in Fig. 3 dargestellte Lage erreicht hat.
Sobald als der Saughub des Kolbens 16 aufhört, wird Ventil 36 schliessen.
Bei Freigabe des Handgriffes 68 wird die Feder 21 den Kolben zu seinem Druck-oder Förderhub zwingen, zu dessen Beginn das Ventil 41 in die Offenstellung gedrückt wird, und auf diese Weise wird das Öl mit hoher Geschwindigkeit in die Leitung strömen, bis alle Kolbenventile 64 auf den Absätzen 67 der Gehäuse 44 aufsitzen und hiemit eine weitere Strömung durch die Rohrleitung unterbrechen.
Es sei angenommen, dass im Augenblick dieser Unterbrechung der Strömung durch die Rohrleitung 43 der Kolben 16 seinen Druck-oder Förderhub so weit beendigt haben wird, dass er gerade in Anlage an dem kleineren Ende des Schieberventils 28 sein wird.
Eine weitere Bewegung des Kolbens 16 wird von zwei Faktoren abhängen, einmal von dem Filterpfropfen 38 in dem Ventil 36 und dann von der mehr oder weniger strengen Passung der Lager der zu
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schmierenden Gruppe. Wenn keine Lager mit strenger Passung oder undichte Stellen in der Leitung 43 vorhanden sind, muss das überschüssige noch zu fördernde Öl durch die Bohrung 69 und den Filterpfropfen38 in die Kammer 13 übertreten. Es sei angenommen, dass dies zutrifft, und, da die weitere Bewegung des Kolbens 16 ganz allmählich vor sich geht, und der Pumpendruck aufrechterhalten wird, alle Kolbenventile 64 auf den Absätzen 67 gehalten werden, bis der Pumpendruck aufgehoben wird.
Während dieser langsamen Bewegung des Kolbens 16 bewegt sich das Schieberventil mit diesem ; jedoch im Augenblick, als das Schieberventil die Bohrung 31 teilweise freigibt, wird das restliche Öl in dem Pumpengehäuse augenblicklich in die Kammer 13 gefördert und hiedurch eine augenblickliche rasche Bewegung des Kolbens 16 gegen die Endlage seines Druckhubes bewirkt. Fast im selben Augenblick, als diese Druckentlastung auftritt, wird die Bohrung 40 freigegeben.
Das Ventil 51, das die Bohrung 49 steuert, die die Druckentlastungsbohrung für die Leitung 43 ist, wird wie oben erwähnt, durch eine sehr schwache Feder 52 auf seinem Sitz gehalten, welche Feder dem Ventil 51 gestattet, sich unter dem Einflusse eines Druckes zu öffnen, der ungefähr 0. 14 bis 0'35 kg/cm2 beträgt und ein Drittel des durch die Federn 66 auf die Kolbenventile 64 in den Gehäusen 44 ausgeübten Druckes ausmacht. Danach bewirkt ein Rückfliessen einiger Öltropfen aus der Leitung 43 hinter das Ventil 51 eine im wesentlichen vollständige Aufhebung des Leitungsdruckes und die Rückkehr aller Kolbenventile in die in Fig. 6 veranschaulichte Lage.
Im Falle, dass die Lagergruppe ein oder mehrere Lager von aussergewöhnlich strenger Passung aufweist, wird die Ölströmung zu diesen Lagern in der bereits beschriebenen Weise fortgesetzt.
Wenn in der Leitung 43 ein Bruch oder eine Undichtigkeit auftritt, wird der Pumpenkolben natürlich rasch in seine normale Lage zurückkehren und die Bedienungsperson wird hiedurch aufmerksam, dass keine normalen Verhältnisse herrschen.
Das Schieberventil 28 ist mit Bohrungen 70 versehen, die bloss dazu dienen, die freie Strömung des Öls aus dem Pumpengehäuse 15 und der Bohrung 40 am Ende der unter dem Einfluss der Federkraft erfolgenden Bewegung des Kolbens 16 zu begünstigen.
In fast allen Gebrauchsfällen der Vorrichtung nach der Erfindung ist diese Schwingungen unterworfen. Bei der Verwendung in Kraftwagen ist die Vorrichtung sowohl Stössen als auch Schwingungen ausgesetzt und diese Kräfte arbeiten auf die Entleerung des Öls aus der Leitung 43 und den Gehäusen 44 hin. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, dass die Federn 57 hinreichend kräftig sind, um das Öffnen der Rückschlagventile 56 unter dem Einflusse von Stössen zu verhindern. Das Rückschlagventil 51 dient dazu, den hydrostatischen Druck des Öls in dem Behälter 10 von der Leitung 43 abzuhalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zentralschmiervorrichtung mit zeitweise aussetzender Speisung einer Anzahl von sich selbst nachfüllenden Schmierbehältern an den Schmierstellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (28) durch den Kolben (16) der Schmierpumpe (15) betätigt wird, um die Druckentlastung in der zu den Schmierstellen führenden Rohrleitung zu bewirken und damit die Nachfüllung der Gehäuse der Ventile (64) vor Beendigung des Druckhubes des Pumpenkolbens zu ermöglichen, wobei das Hubvolumen des Pumpenkolbens (15) die Gesamtschmiermittelmenge für eine Schmierung der Schmierstellen übersteigt.