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Schmierpumpe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmierpumpe, bei welcher ein Förderkolben mit einem Steuerkolben derart zusammenwirkt, dass er abwechselnd zwei Auslässe mit Schmiermittel versorgt, wobei beide Kolben durch Nocken, zweckmässig unter Vermittlung von Schwinghebeln, derart angetrieben werden, dass jedem Kolbenspiel des Steuerkolbens zwei Kolbenspiele des zugehörigen Förderkolbens entsprechen.
Solche Schmierpumpen weisen meist eine Anzahl von Pumpenelementen auf, von denen jedes mit je einem Förderkolben und einem Steuerkolben ausgebildet ist, durch welche zwei Auslässe abwechselnd mit Schmiermittel versorgt werden.
Bei solchen Schtnierpumpen kann der Antrieb für die Steuerkolben durch kreisrunde Exzenter bewirkt werden, welche in Mäuler von Schwinghebeln eingreifen, die mit planparallelen Flächen die Exzenter umfassen. Dabei muss die Bewegung jedes Steuerkolbens gegenüber der des zugehörigen Förderkolbens so erfolgen, dass der zugehörige Förderkolben stets einen Druck- hub vollführt, wenn der Steuerkolben gerade eine
Totlage durchläuft, und dass beim Durchgang des Steuerkolbens durch die Mittellage der zugehörige Förderkolben einen Saughub voll- führt. Der Steuerkolben öffnet in der einen
Totlage den Weg vom Arbeitsraum unter dem
Förderkolben zu dem einen Auslass des Pumpen- elementes und in der anderen Totlage den Weg zum anderen Auslass.
In der Mittellage hält der Steuerkolben die Saugöffnung offen, durch die der Förderkolben das Schmiermittel aus dem
Vorratsbehälter in seinen Arbeitsraum saugt.
Nun haben die Steuerkolben aber gerade beim
Durchgang durch ihre Mittellage zufolge des
Antriebes mittels eines kreisrunden Exzenters ihre grösste Geschwindigkeit, und die Zeit, während welcher die Saugöffnungen der Pumpen- elemente offen gehalten werden, fällt bei ge- gebenener Antriebsgeschwindigkeit verhältnis- mässig kurz aus. Bei Verwendung eines zähen
Schmiermittels findet dieses daher nicht genügend
Zeit, durch die Saugöffnungen die Pumpen- arbeitsräume vollständig anzufüllen.
Dadurch erfolgt eine unerwünschte Verminderung der
Fördermengen, was sich nachteilig auf die Schmierleistung unr auf die Präzision der Pumpenförderung n z. kt.
Man hut zur Vermeidung dieses Übelstandes zum Antrieb der Steuervoll-en statt kreisrunder Exzenter bereits Nocken verwendet, die derart geformt waren, dass die Steuerkolben beim Durchgang durch ihre Mittellage einige Zeit stillstanden und die Eröffnungszeit der Saug- öffnungen verlängert wurde. Bei den bekannten Ausführungen dieser Art umfassen aber die Mäuler der Schwinghebel die zugehörigen Antriebsnocken zangenartig mittels zweier Schneiden, zwischen welchen die zugehörige Nocke in jeder ihrer Stellungen ohne Spiel liegt.
Wenn es auch bei dieser Ausführung gelang, beim Durchgang der Steuerkolben durch die Mittellage ein vorübergehendes Stillstehen der Steuerkolben zu erreichen, so dass genügend Zeit für das volle Anfüllen der Arbeitsräume mit Schmiermittel während der Saughübe der
Förderkolben gewonnen wurde, so trat nun ein anderer Nachteil auf. Es nützten sich nämlich die Schneiden der Schwinghebelmäuler sehr bald in einem solchen Masse ab, dass bereits nach einer unerwünscht kurzen Betriebszeit ein so grosses Spiel zwischen diesen Schneiden und den Antriebsnocken der Steuerkolben ent- stand, dass die zwangsläufige Bewegung der
Steuerkolben verloren ging und nun aus diesem
Grund eine Ungenauigkeit in der Förderwirkung und schliesslich ein Versagen der Pumpen- elemente auftrat.
Die erfindungsgemässe Ausbildung behebt nun die geschilderten Mängel. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass der zwischen plan- parallelen Maulflächen arbeitende Antriebs- nocken für den Steuerkolben ein aus Bogen- bzw. Kurvenstücken derart geformtes Profil aufweist, dass der Steuerkolben beim Durch- laufen seiner Mittellage stillsteht oder zumindest seine Bewegung verlangsamt und der Nocken in allen seinen Stellungen ohne Spiel zwischen den planparallelen Maulflächen geführt ist.
Nach Wahl der Maulweite für die Schwing- hebel, d. h. nach Wahl des Abstandes der er- wähnten planparallelen Flächen, gelingt es, durch
Zusammensetzen des Umfangs profiles des zuge- hörigen Antriebsnockens aus aneinandcrgereihten
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Bogenstücken einen Nocken zu bilden, der in jeder Lage ohne Spiel zwischen den planparallelen Flächen liegt und durch dessen Drehung der Steuerkolben so angetrieben wird, dass er beim Durchlaufen seiner Mittellage vorübergehend stillsteht.
Gemäss der Erfindung ist das Profil des den Steuerkolben betätigenden Nockens in den während des Durchganges des Steuerkolbens durch die Mittellage an den Maulflächen anliegenden Bereichen aus mit der Nockenachse konzentrierten Kreisbögen mit gleichen Radien und in den während des Durchganges des Steuerkolbens durch die Totlagen an den Maulflächen anliegenden Bereichen zweckmässig aus mit der Nockenachse konzentrischen Kreisbögen mit um die Hubhöhe des Nockens voneinander verschiedenen Radien gebildet, wobei diese Kreisbögen durch Verbmdungsbogenstücke miteinander verbunden sind. Hiebei sind die Verbindungsbogenstücke zweckmässig von Kreisbogen gebildet, deren Mittelpunkte ungefähr an den jeweils gegenüberliegenden Übergangsstellen der mit der Nockenachse konzentrischen Bogenstücke in die Verbindungsbogenstücke liegen.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des
Schwinghebelmaules und des Nockens für den
Steuerkolbenantrieb wird erreicht, dass die mit dem Nocken zusammenarbeitenden Maulflanken, weil sie ebene Flächen sind, mit welchen Zylinder- flächen des Nockenumfanges zusammenarbeiten, nur mehr sehr geringen Abnützungen unter- worfen sind, so dass ein schädliches Spiel zwischen ihnen und den Nockenflächen erst nach jahre- langer BeLriebhzeit auftreten kann.
Da sich die Arbeitsflanken des Nockens an den Flächen des Schwingmaules teilweise ab- wälzen, wird eine weitere Verringerung der
Reibung und damit der Abnützung erzielt.
Wegen des zeitweisen Stillstandes des Steuer- kolbens beim Durchgang durch seine Mittellage, ist das stets sichere Vollsaugen des Arbeits- raumes der Pumpenelemente auch bei zähem
Schmiermittel und bei grösseren Antriebsge- schwindigkeiten gewährleistet. Ein weiterer Vor- teil der erfindungsgemässen Ausbildung ist in der Möglichkeit zu erblicken, bei Schmier- pumpen älterer Ausführung, welche noch kreis- runde Exzenter zwischen planparallelen
Schwingenmaulflächen zum Antrieb der Steuer- kolben besitzen, durch einfaches Ersetzen dieser
Exzenter durch entsprechend geformte Nocken die erfindungsgemässe Ausbildung zu schaffen, wodurch diese Schmierpumpen auch für den
Betrieb mit zähflüssigem Schniermittel, dem sie bisher nicht gewachsen waren, verwendungs- fähig werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert.
In Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine erfindungs- gemass ausgebildete Schmierpumpe dargestellt, während Fig. 2 im vergrösserten Massstab die
Nocke zeigt, die zum Antrieb der Steuerkolben dient.
Im Ölbehälter 1 ist das Pumpenelement 2 eingesetzt, das einen Förderkolben 3 und einen Steuerkolben 4 aufweist. Der Antrieb des Förderkolbens 3 erfolgt mittels eincs Schwinghebels 5, der an einem Bolzen 6 drehbar gelagert ist und durch eine Doppelnocke 7 der Antriebswelle 8 in schwingende Bewegung versetzt wird. Er greift mit seinem Armende 9 in den Kopf 10 des Förderkolbens 3 ein. Mittels einer Schraube 11 kann man zwischen dem Armende 9 und dem Kopf 10 einen Leergang herstellen und dadurch den Hub des Förderkolbens 3 nach Wunsch verkleinern.
Der Steuerkolben 4 wird durch einen Schwinghebel 12 auf-und abbewegt, der ebenfalls am Bolzen 6 drehbar gelagert ist und seine schwingende Bewegung durch den Nocken 13 erhält.
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13 mittels emcs aus zwia planparallelen Flächen 16 und 17 gebildeten Maules. Zufolge der Form des Doppelnockens 7 macht der Förderkolben 3 während eint : r Umdrehung der Antriebswelle 8 zwei Hübe, während der Steuerkolben 4, welcher von dem entsprechend der Fig. 2 geformten Nocken 13 angetrieben wird, nur einen Hub ausführt.
Die Stellung der beiden Nocken 7 und J3 zueinander ist dabei so gewählt, dass sich beim Abwärtsgang des Förderkolbens 3 der Steuerkolben 4 entweder
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bewegt und bei jedem Aufwrtsgang des Förderkolbens 3 der Steuerkolben 4 aurch seine Mittellage geht, in welcher er dank der später be- schriebenen Form des ihm zugehörigen Antriebsnockens 13 eine Zeitlang zum Stillstehen veranlasst wird.
Jedes Pumpenelement 2 besitzt zwei Auslässe 18 und 19, welche mit dem Arbeitsraum ss] des Förderkolbens 3 durch Kanäle 21 bzw. 22 verbunden sind. Das Ansaugen des Schmiermittels aus dem Behälter 1 erfolgt durch den Saugkanal 23. Zur Steuerung der Kanäle 21, 22 und 23 ist der Steuerkolben 4 mit einer Rille 24 versehen.
Um die eben geschilderte Steuerkolbenbewegung hervorzurufen, ist das Profil des Nockens 13, wie Fig. 2 zeigt, aus vier Kreisbogen a-b, c-cl, e-f und g-h nach Fig. 2 geformt, weiche Bogenstücke ihren Mittelpunkt in der Dreh-
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f-g und h-a, welche die Arbeitsflanken der Nocke 13 darsrellen. Die Kreisbogenstücke a-b und e-f, welche während des Durchganges des Steuerkolbens durch seine Mittellage ar den Maulflächen 16, 17 anliegen, weisen den gleichen Radius auf, der der halben Maulweite entspricht.
Von den Kreisbogenstücken c-d 1 md g-h, welche an den Maulflächen 16, 11 anliegen, während der Steuerkolben sich in seinen Totlagen befindet, weist der
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Kreisbogen c-d einen um die Hubhöhe der Nocke grösseren Radius auf als der Kreisbogen g-h. Die Verbindungsbogenstücke b-c, d-e, f-g und h-a sind auch von Kreisbogen gebildet, deren Mittelpunkte ungefähr an den jeweils gegenüberliegenden Übergangsstellen der mit der Nockeuachse konzentrischen Bogenstücke in die Verbindungsbogenstücke liegen.
Der Mittelpunkt des Kreisbogens b-c liegt ungefähr an der Übergangsstelle des Bogens e-f in dem Bogen f-g, der Mittelpunkt des Kreisbogens f-g ungefähr an der Übergangsstelle des Bogens b-c in den Bogen c-d usw.
In der in der Fig. 1 gezeichneten Stellung befindet sich der Steuerkolben 4 in seiner Mittellage und gibt mittels seiner Rille 24 die Ver- bindung vom Saugkanal 23 zum Raum 20 unter dem Förderkolben 3 frei. Der Förderkolben 3 bewegt sich dabei gerade nach aufwärts und saugt das Schmiermittel aus dem Behälter 1 durch den Saugkanal 23 und die Rille 24 in den Arbeitsraum 20. Bei Drehung der Antriebs- welle 8 in'nue des Pfeiles vollendet zunächst der Föderkolben. ? seinen Saughub, worauf der Steuerkolben 4 in seine obere Totlage ge- hoben wird. Dadurch gibt die Rille 24 im
Steuerkolben 4 den Kanal 21 frei und beim darauffolgenden Abwärtsgang des Förderkolbens
3 wird das Schmiermittel aus dem Raum 20 durch den Kanal 21 zum Auslass 18 gedrückt.
Nun bewegt sich der Steuerkolben 4 nach ab- wärts in seine Mittelstellung zurück : in der er einige Zeit stillsteht und während welcher wieder ein Saughub des Förderkolbens 3 erfolgt. Schliess- lich gelangt dann der Steuerkolben 4 in seine untere Totlage, in der er durch seine Rille 24 den Durchgang durch den Kanal 22 freigibt.
Bei dem nun folgenden Abwärtsgang des Förder- kolbens 3 wird das Schmiermittel aus dem
Raum 20 durch den Kanal 22 zum Auslass 19 befördert, worauf der Steuerkolben 4 wieder in seine Mittellage zurückkehrt, und sich der beschriebene Arbeitsablauf wiederholt.
Solange die Bogenstücke a-b und e-f der
Nocke 13 in Berührung mit den Maulflächen
16 und 17 des Schwulghebels 12 stehen, wird dieser nicht bewegt und der Steuerkolben 4, welcher sich dabei in seiner Mittellage befindet, steht still, so dass auch zähes Schmiermittel genügend Zeit findet, durch die Saugöffnung 23 und die Rille 24 in den Raum 20 unter dem Förderkolhnn 3 zu gelangen. Kommen die exzentrischen Arbeitsflanken b-c und f-g oder d-e und h-a in Berührung mit den Maul- flächen 16 und 17, so wird der Schwinghebel 12 zum Ausschlagen veranlasst.
Die einzelnen Bogen- stücke sind dabei derart aneinandergereiht, dass der Nocken 13 in allen seinen Stellungen ohne
Spiel zwischen den planparallelen Maulflächen
16 und 17 des Schwinghebels 12 liegt. Die Bz- wegung des Steuerkolbens 4 ist daher vollkommen zwangsläufig und dank des Umstandes, dass immer ebene Flächen des Maules mit den zylindrischen Flächen des Nockens 13 zusammenarbeiten, bleibt die Reibung in solchen Grenzen, dass auch nach längerer Betriebszeit kein Spiel zwischen dem Nocken 13 und den Maulflächen 1t ; und 17 durch Abnützung entsteht. Keinerlei scheuernde Schneiden oder Kanten sind vorhanden, die einen raschen Verschleiss zur Folge haben könnten.
Bei Drehung der Antriebswelle 8 wälzen sich ausserdem die Arbeitsflanken b-c undf-g bzw. d-e und h-a der Nocke 13 teilweise auf den ebenen. laulflächen 16 und 17 ab, wodurch eine weitere Verringerung der Reibung und damit eine weitere Herabsetzung der Abnützung des Nockens 13 und der Maulflächen 16 und 17 er. delt wird.
PATENTE SPRÜCHE :
1. Schmierpumpe, bei welcher ein Förderkolben mit einem Steuerkoll : en derart zusammenwirkt, dass er abwechselnd zwei Auslässe mit Schmiermittel versorgt, wobei beide Kolben durch Nocken, zweckmässig unter Vermittlung von Schwinghebeln, derart angetrieben werden, dass jedem Kolbenspiel des Steuerkolbens zwei Kolbenspiele des zugehörigen Förderkolbens ent- sprechen, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen planparallelen Maulflächen arbeitende Antriebsnocken für den Steuerkolben ein aus Bogen-bzw.
Km-venstücken derart gcibnntes Profil aufweist, dass der Steuerkolben beim Durchlaufen seiner Mittellage stillsteht oder zumindest seine Bewegung verlangsamt und der Nocken in allen seinen Stellungen ohne Spiel zwischen den planparallelcn Maulflächen geführt ist.