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Schmierpumpe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmierpumpe, bei welcher je Pumpeinheit ein z. B. über einen Tropfenfall fördernder Zuteilkolben und ein das zugeteilte Öl zur Schmierstelle drückender Förderkolben vorgesehen ist, und besteht im wesentlichen darin, dass ein bei der Betätigung der Pumpe bewegtes Glied den Arbeitszylinder des Zuteilkolbens bildet und die Betätigung des Zuteilkolbens von der Bewegung des den Zuteilkolben enthaltenden Gliedes abgeleitet wird.
Durch eine solche Ausbildung wird eine vorteilhafte Konstruktion geschaffen und in einfacher Weise ermöglicht ein für die Funktion der Pumpe erforderliches bewegtes Glied gleichzeitig für die Betätigung des Zuteilkolbens auszubilden oder anderseits das den Zylinder des Zuteilkolbens bildende Glied überdies für eine andere Funktion auszunützen. So ist gemäss der Erfindung dieses Glied vorzugsweise als Zubringerkolben ausgebildet, welcher das Schmiermittel dem Arbeitsraum des Zuteilkolbens unter Druck zuführt und dadurch auch bei zähem oder dickflüssigem Schmiermittel eine einwandfreie Füllung des Arbeitsraumes der Zuteilpumpe gewährleistet.
Gemäss der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass der Saughub des Zuteilkolbens durch den Druck des seinem Arbeitsraum vom Zubringerkolben zugeführten Öles erzwungen oder unterstützt wird, so dass unter allen Be- dingungen die Saugbewegung des Zuteilkolbens gesichert ist.
Zum Förderhub kann der Zuteilkolben durch einen zwecks Veränderung der Zuteilmenge ver- stellbaren, jedoch beim Arbeitsspiel der Pumpe unbeweglichen Anschlag, zu welchem er durch die
Bewegung des Zubringerkolbens gebracht wird, gezwungen werden. Der Zuteilkolben kann aber auch zur Erzwingung seines Förderhubes axial unverschiebbar mit der zur Verstellung seines
Hubes vorgesehenen festen Regelvorrichtung ver- bunden sein. Die Pumpwirkung des Zuteil- kolbens wrd dann durch die Bewegung des seinen
Arbeitsraum enthaltenden Gliedes der. Pump- einheit, z. B. des Zubringerkolbens, erreicht.
Zweckmässig wird zum Entweichen des aus dem
Arbeitsraum des Zubringerkolbens während dessen Druckhubes in den Arbeitsraum des
Zuteilkolbens geschobenen Ölüberschusses, eine aus der Bohrung, die den Zuteilkolben enthält, ins Freie weggeführte seitliche Öffnung vorgesehen, die der Zuteilkolben beim Saughub freigibt, wenn seinem Arbeitsraum Drucköl zufliesst, und die er während seines Förderhubes übergleitet und verschliesst. Beim Saughub wird daher der Arbeitsraum des Zuteilkolbens mit Drucköl durchspült und es ist verhindert, dass zu Beginn des Druckhubes sein Arbeitsraum nicht zur Gänze mit Öl gefüllt ist und sich Ungenauigkeiten der Förderung bei der Pumpeinheit ergeben.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert. Fig. 1 und 3 zeigen zwei vertikale Querschnitte durch Schmierpumpen mit erfindungsgemäss durchgebildeten Pumpeinheiten, während Fig. 2 das Detail des oberen Endes des Zuteilkolbens nach Fig. 1 in einem Schnitt senkrecht zur Schnittebene der Fig. l darstellt.
Zum Antrieb der Pumpeinheiten nach Fig. 1 dient eine Exzenteiwelle 1, die für jede Pumpeinheit eine Exzenterscheibe 2 trägt. Auf jeder Exzenterscheibe 2 ist ein Doppelhebel 3 gelagert, der mit einem gegabelten Ende 4 eine im Pumpenkasten ortsfeste Stange 5 umgreift, so dass dieses
Hebelende beim Drehen der Exzenterwelle 1 geführt ist, während sein anderes mit einem Kugel- zapfen 6 ausgebildetes Ende eine hin-und her- gehende Bewegung beschreibt. Der Kugel- zapfen 6 treibt hiebei die zugehörige Pumpeinheit durch Eingreifen in eine Querbohrung 7 eines in einer Bohrung 9 des Körpers 10 der Pumpeinheit geführten Bolzens 8 an. Der Angriffspunkt des
Kugelzapfens 6 liegt innerhalb des Bolzenquer- schnittes.
Der Bolzen 8 wird auf diese Weise mit gleich- bleibendem Hub hin-und herbewegt und von ihm empfangen sowohl der Förderkolben 11 wie der Zuteilkolben 12 der Pumpeinheit ihre Be- wegungen. Der in einer Parallelbohrung 13 zur
Bohrung 9 im Körper 10 liegende Förderkolben 11 ist durch ein Querhaupt 14 mit dem aus der
Bohrung 9 herausragenden Ende des Bolzens 8 bewegungssicher verbunden. Das Querhaupt 14 umfasst das Ende des Förderkolbens 11 gut passend zwischen den Schultern einer Rille 17 und mit einer zweiten Gabel das Ende des Bolzens 8
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durch Eingreifen in seitliche Ausfräsungen desselben zwischen den Flächen 15 und 16 (s. auch Fig. 2). Jeder axialen Verschiebung des Bolzens 8 entspricht daher die gleiche axiale Verschiebung des Förderkolbens 11.
Weiters ist in die Stirnfläche des das Querhaupt 14 tragenden Bolzenendes 8 eine Sackbohrung 19 gebohrt, in welche der Zuteilkolben 12 eingepasst ist. Der Zuteilkolben weist in einer axialen Durchbohrung 22 ein federbelastetes Überlaufventil 20 auf, welches sich, wenn in dem vom Kolben 12 in der Bohrung 19 abgeschlossenen Arbeitsraum 21 entsprechender Druck auftritt, in der Richtung zur Abflussöffnung 22'ins Freie öffnet, Aus dem Arbeitsraum 21 führt ausserdem eine radiale Bohrung 23 zu einer seitlichen Längs-
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rillenartigen Ausnehmung 58 des Bolzenmantels reicht. In der Hohlfläche der Zylinderbohrung 9 ist eine von ihrem unteren Ende aus bis zu einer gewissen Höhe nach oben reichende achsparallele Ausnehmung 59 vorgesehen. Die Ausnehmungen 58 und 59 bilden eine Steuerung, deren Zweck später erklärt werden wird.
Aus dem Arbeitsraum 21 des Zuteilkolbens 12 führt weiters der Druckkanal 29 radial aus dem Bolzen 8 heraus und öffnet sich im Bolzenmantel in eine Ausnehmung 57, welche sich mit der Öffnung des im Körper 10 der Pumpeinheit weitergeführten Druckkanalteiles 29'in der gezeichneten Höchstlage des Bolzens 8 zusammenschliesst.
Hiedurch wird eine Steuerung für den Druckkanal 29,29'gebildet. Die Bohrung 29'durchquert die Zylinderbohrung 13, in welcher der Förderkolben 11 liegt. Dieser weist eine Rille 30 auf, welche die durch die Bohrung 13 unterbrochenen Teile des Druckkanalteiles 29'verbindet. Die Rille 30 ist in ihrer Breite so bemessen, dass sie den Durchgang durch den Druckkanal 29' im selben Sinne steuert, wie dies bereits durch die Bewegungen der Bolzenausnehmung 57 gegen- über der Öffnung des Druckkanalteiles 29'geschieht. Es ergibt sich dadurch die kleinstmögliche Breite der Rille 30. Diese Kanalführung in Verbindung mit der Rille 30 ist aus Herstellungsgründen zweckmässig, weil dabei sowohl die Achsen der Bohrungen 9 und 13 sowie die des Druckkanales 29,29'und der Tropfdüse 35 in einer Ebene liegen können.
Der Körper C der Pumpeinheit ist mittels der Schrauben 32 und des Auslassnippels 33 am Deckel 31 befestigt. Es können mehrere Pumpeinheiten nebeneinander am selben Deckel 31 angebracht sein. Zum Sammeln der aus der Düse 35 fallenden Tropfen ist im Deckel 31 ein Napf 36 vorgesehen, an welchen ein Napf teil 36' im Körper 10 jeder Pumpeinheit anschliesst.
Diese Napfteile sind durch eine siebartig ausgebildete Stelle 38'einer zwischen den Körpern 10 der Pumpeinheiten und dem Deckel 31 angeordneten Dichtungsplatte 38 voneinander getrennt. Mittels des Deckels 31 ist die Einbauöffnung 54 des Pumpengehäuses 37 verschlossen.
Aus dem Napf 36'führt ein Saugkanal 36" zum Arbeitsraum 34 des Förderkolbens 11, der unten durch einen nach Art eines Ventiles wirkenden, in der Zylinderbohrung 13 geführten Steuerkolben 39 abgegrenzt ist. Den Steuerkolben 39 drückt die Feder 40 nach oben, so dass er stets den aus der Bohrung 13 weggeführten Förderkanal 42 zu übergleiten und zu verschliessen sucht. Dieser setzt sich im Anschlussnippel 33 in der Richtung zur Schmierstelle fort. Die oberste Lage des Steuerkolbens 39wird durch einen Bund 4 bestimmt. Unter diesen Bund greift ein Ansatz 43 des unteren Endes des Bolzens 8 derart, dass beim Aufwärtsbewegen des Bolzens 8 der Steuerkolben 39 bei Versagen der Feder 40 mitgenommen wird und den Druckkanal 42 verschliesst.
Das untere Ende des Bolzens 8 und das federbelastete Ende des Steuerkolbens 39 liegen beide im Hohlraum 44 einer mittels Schrauben 45 dicht am Körper 10 der Pumpeinheit befestigten Kappe 46, welche den Arbeitsraum für den als Zubringerkolben wirkenden Bolzen 8 bildet.
Die Pumpeinheit arbeitet wie folgt :
Beim Antreiben der Welle 1 in beliebigem Drehsinn wird durch den Kugelzapfen 6 des Hebels 3 der Bolzen 8 mit gleichbleibendem Hub auf-und abwärts bewegt und nimmt mittels des Querhauptes 14 den Förderkolben 11 mit, der in der gezeichneten Stellung gerade seinen Förderhub von oben nach unten beginnt. Der Bolzen 8 taucht mit seinem unteren Ende in den Arbeitsraum 44 ein und drängt zunächst das Öl über die Öffnung 47 in den Ölvorratsbehälter des Pumpenkastens 37 zurück, so lange, bis seine Steuerkante 48 die Öffnung der Bohrung 47 überdeckt, worauf im Arbeitsraum 44 das Öl unter Überdruck gesetzt wird.
Inzwischen ist die Ausnehmung 57 am Bolzen 8 soweit herabbewegt worden, dass der Durchgang durch den Druckkanal 29, 29'unterbrochen wird, worauf die rillenartige Ausnehmung 58 mit der Ausnehmung 59 der Bohrung 9 zusammengeschlossen wird, so dass der Raum 44 mit dem Arbeitsraum 21 des Zuteilkolbens 12 über die Ausnehmungen 59, 58 die Längsrille 24 und den Querkanal 23 in Verbindung gelangt. Das Drucköl strömt nun aus dem Arbeitsraum 44 in den Arbeitsraum 21 ein und drängt den Zuteilkolben 12 aus der Sackbohrung 19 nach oben, bis er mit seiner
Schulter 18 gegen die untere Fläche 14'des Quer- hautes 14 anstösst. Die überschüssige aus dem Arbeitsraum 44 in den Arbeitsraum 21 gepresste Ölmenge entweicht über das Überlaufventil 20 durch die Abflussöffnung 22'und fliesst, die Getriebeteile der Pumpeinheit schmieren, ab.
Gleichzeitig mit dem Bolzen 8 bewegt sich auch der Förderkolben 11 nach abwärts und taucht in seinen Arbeitsraum 34 ein, wobei er zwischen seinem unteren Stirnende und dem oberen Stirn- ende des Steuerkolbens 39 eine Ölmenge ein- schliesst, die er unter Überwindung der Kraft der Steuerkolbenfeder 40 zusammen mit dem
Steuerkolben 39 nach abwärts schiebt, bis die obere Stirnfläche des Steuerkolbens 39 unter die
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Öffnung des Förderkanales 42 gelangt, durch welchen das Öl durch den Nippel 33 zur Schmierstelle gepresst wird. Die Abwärtsbewegung des Steuerkolbens 39 mit dem Bund 41 ist durch die Schulter 50 der Kappe 46 begrenzt. Zwischen dem Steuerkolben 39 und seiner Führung 13 nach abwärts durchtretendes Öl gelangt über die Rille 51 und die Bohrung 52 in den Napf 36 zurück.
Während ihres Saughubes bewegen sich der Bolzen 8 und der Förderkolben 11 in der Richtung nach aufwärts. Es stellt sich im Arbeitsraum 44 des Bolzens 8 und, so lange dieser mit dem Arbeitsraum 21 des Zuteilkolbens 12 in Verbindung steht, auch in diesem ein Unterdruck ein, bis die Steuerkante 48 des Bolzens 8 die Saugöffnung 47 nach oben übergleitet und öffnet. Hierauf wird Öl aus dem Vorratsbehälter des Pumpenkastens 37 über den Saugkanal 47-in den Arbeitsraum 44 gesaugt.
Damit durch den Unterdruck im Arbeitsraum 44 der Zuteilkolben 12 nicht nach abwärts in die
Sackbohrung 19 hineingesaugt werden kann, ist für den Zuteilkolben 12 eine Bremse vorgesehen, welche aus einer in einer Rille des Querhauptes 14 gehaltenen Klemmfeder 60 besteht (s. Fig. 2).
Bald nach Beginn des Saughubes des Bolzens 8 wird die Verbindung zwischen den Ausnehmungen
59 und 58 und dadurch die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen 44 und 21 unterbrochen.
Gegen Ende des Saughubes kommt die Ausneh- mung 57, in die der aus dem Arbeitsraum 21 wegführende Druckkanal 29 mündet, mit dem
Druckkanalanteil 29'in Verbindung. Hierauf stösst das obere Ende des Zuteilkolbens 12 gegen die Regulierschraube 53 und der Zuteilkolben 12 wird, je nach der Einstellung der Regulier- schraube 53, mehr oder weniger in die Sack- bohrung 19 hineingedrückt, wobei er eine genau abgemessene Ölmenge aus dem Arbeitsraum 21 über den Kanal 29, die Ausnehmung 57, den
Druckkanalteil 29'und die Rille 30 des Förder- kolbens H zur Tropfdüse 35 fördert.
Da diese
Förderung während der Zeit ganz geringer Be- lastung der Antriebsteile der Pumpeinheit erfolgt (zu dieser Zeit werden nur die Saughübe des
Bolzens 8 und des Förderkolbens 11 bewirkt) und der Arbeitsraum 34 drucklos ist, so können keine
Ungenauigkeiten in der Förderung des Zuteil- kolbens 12 wegen elastischer Verformungen der
Pumpeinheiten entstehen.
Bei der in Fig. 1 gezeichneten Stellung der
Regulierschraube 53 ergibt sich gerade kein
Förderhub für den Zuteilkolben. Um einen solchen zu erzielen muss die ReguliersLhraube S3 entsprechend nach abwärts geschraubt werden.
Dadurch ist eine Einstellung der Fördermenge der Pumpeinheit zwischen Null und einem ge- wissen Grösstwert möglich.
Aus der Tropfdüse 35 fällt das Öl in den Napf 36 des Deckels 31 und rinnt durch die siebartige
Stelle 38'der zwischen dem Körper 10 der Pump- einheit und dem Deckel 31 liegenden Dichtungs- platte 38 gereinigt in den Napfteil 36'und von diesem über den Saugkanal 36" in den Arbeits- raum 34 des Förderkolbens 11.
Dem aufwärts gerichteten Saughub des Förderkolbens 11 folgt auch der Steuerkolben 39 durch die Kraft der Feder 40. Sollte diese hiezu nicht ausreichen, so wird er durch den Ansatz 43 des Bolzens 8, der von unten gegen den Bund 41 stösst, nach oben geschoben. Er übergleitet dabei den Förderkanal 4 und schliesst ihn.
Wie man sieht, ist die Pumpeinheit sehr einfach durchgebildet. Die Passbohrungen für die Kolben sind parallel zueinander im Körper 10 der Pumpeinheit vorgesehen und können daher mit der erforderlichen Genauigkeit unter geringem Arbeitsaufwand hergestellt werden. Auch der Zusammenbau der einzelnen Teile ist, ohne dass Fehlgriffe möglich sind, leicht durchführbar.
In Fig. 3 ist eine gleichartige, erfindungsgemäss durchgebildete Schmierölpumpeinheit gezeichnet.
Die Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 44 des als Zubringerkolben arbeitenden Bolzens 8 und dem Arbeitsraum 21 des Zuteilkolbens 12 ist hier durch Bohrung 26 im Bolzen 8 hergestellt, welche ein sich nach oben öffnendes Rückschlagventil 27 enthält, dessen Sitz eine Verschraubung 28 bildet. Von der Bohrung 26 führt radial zur seitlichen Längsrille 24 des Bolzenmantels eine Bohrung 25, so dass über den Kanalzug 23, 24, 25, 26 und das Rückschlagventil 27 eine gesteuerte Verbindung zwischen den Arbeitsräumen 44 und 21 hergestellt ist.
Der Zuteilkolben 12 ist in diesem Ausführungs- beispiel mit der Regulierschraube 53 durch eine
Klauenverbindung axial unverschiebbar ver- bunden, so dass er in jeder Stellung der Regulier- schraube 53 gegenüber dem Bolzen 8 festgehalten ist und in der Sackbohrung 19 denselben Hub vollführt, wie der Bolzen 8 in der Bohrung 9 des Körpers 10 der Pumpeinheit.
Als Überlauf für. den während des Druck- hubes aus dem Arbeitsraum 44 in den Arbeit- raum 21 geförderten Ölüberschuss trägt der Bolzen N eine seitliche Öffnung 56, die der Zuteilkolben 12 beim Saughub des Bolzens 8 mit seinem unteren
Stirnende übergleitet und verschliesst, worauf er seinen Förderhub vollführt.
Damit bei Beginn des Saughubes des Zuteil- kolbens 12, so lange der Druckkanal 29, 29' noch offen ist, aus diesem kein Öl in den Arbeits- raum 21 zurückgesaugt werden kann, ist im
Druckkanalteil 29'ein federbelastetes Rückschlag- ventil 61 vorgesehen. Dieses verhindert auch, dass vor dem Abschluss der Überlauföffnung 56 durch den Zuteilkolben 12 bei dessen Druckhub Öl durch die Tropfdüse 35 gefördert werden kann.
Bis auf die vorbeschriebenen Einzelheiten ist die
Pumpeinheit nach Fig. 3 ganz gleich durchgebildet wie die nach Fig. 1. Sie arbeitet wie folgt :
Aus der gezeichneten Stellung zu Beginn des
Druckhubes bewegt sich der Bolzen 8 nach ab- wärts. Der von der Regulierschraube 53 fest- gehaltene Zuteilkolben 12 wird aus der Sack- bohrung 19 herausgezogen. Sollte hiebei im
Arbeitsraum 21 ein grösserer Unterdruckentstehen,
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so öffnet sich das Rückschlagventil 27 und es wird über den Kanalzug 23, 24, 25, 26 Öl in den Arbeitsraum 21 einströmen, wobei aber das Rückschlagventil 61 im Druckkanal 29'geschlossen bleibt. So lange die Steuerkante 48 des Bolzens 8 den Saugkanal 47 freilässt, wird öl aus dem Arbeitsraum 44 über den Kanal 47 herausgedrückt.
Nach Abschluss des Kanales 47 wird das Öl aus dem Arbeitsraum 44 nach Anheben des Rückschlagventiles 27 über die Verbindung 23, 24, 25, 26 in den Arbeitsraum 21 des Zuteilkolbens geschoben. Inzwischen hat sich jedoch der Zuteilkolben 12 über die untere Kante 62 der seitlichen Öffnung 56 des Zubringerkolbens 8 hinaufbewegt und das Öl läuft daher durch die Überlauföffnung 56 in den Vorratsbehälter des Pumpenkastens 37 unter Schmierung von Getriebeteilen ab.
Beim Saughub des Bolzens 8 entsteht zunächst ein Unterdruck im Arbeitsraum 44, der jedoch wegen des Rückschlagventiles 27 nicht auf den mit Öl gefüllten Arbeitsraum 21 übergreifen kann. Nachdem die Ausnehmung 57 mit dem Druckkanalteil 29'in Verbindung gelangt ist, übergleitet der Zuteilkolben 12 die Kante 62 und drückt gegen Ende des Saughubes des Bolzens 8 das von ihm im Arbeitsraum 21 abgeschlossene Öl über den Druckkanal 29, 29'und das Rückschlagventil 61 zur Tropfdüse 35. Von dieser tropft das Öl in den Napf 36, aus dem es dem Arbeitsraum 34 des Förderkolbens 11 zufliesst.
PATENTANSPRÜCHE : l. Schmierpumpe, bei welcher je Pumpeinheit ein z. B. über einen Tropfenfall fördernder Zuteil- kolben und ein das zugeteilte Öl zur Schmier- stelle drückender Förderkolben vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein bei der Be- tätigung der Pumpe bewegtes, zweckmässig als
Zubringerkolben ausgebildetes Glied (Bolzen 8) den Arbeitszylinder des Zuteilkolbens (12) bildet und die Betätigung des Zuteilkolbens (12) von der Bewegung des den Zuteilkolben enthaltenden
Gliedes (8) abgeleitet ist.