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Pumpenaggregat
Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat für Zentralschmierungen, wie sie in Kraftfahrzeugen, an Werkzeugmaschinen usw. verwendet werden. Bei derartigen Schmieranlagen werden die einzel nen Schmierstellen über Verteiler versorgt, die als Dosiergeräte arbeitend, insgesamt an eine Schmier- ölleitung angeschlossen sind, in der durch eine Pumpe periodisch der erforderliche Schmierdruck aufgebaut wird.
Die erwähnte Pumpe wird in vielen Fällen von Hand oder Fuss willkürlich betätigt, wobei es sich meist um Kolbenpumpen handelt. Es ist aber auch schon bekannt, sie motorisch, und dies gegebenenfalls wieder automatisch, anzutreiben. So hat sich neuerdings insbesondere eine Anordnung bewährt, bei der eine kleine Zahnradpumpe mittels eines Elektromotors in Gang gesetzt wird, der beispielsweise im Falle von Kraftfahrzeugen durch den Kilometerzähler in bestimmten Streckenabständen eingeschaltet wird.
Das Pumpenaggregat nach der Erfindung geht von einer Einrichtung der zuletzt beschriebenen Art aus,
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schaltung im Regelfalle selbsttätig ein- und ausgeschaltet wird. Während nun aber bisher die Motorabschaltung in Abhängigkeit von der.. durch die Pumpe erzeugten Druck erfolgte, also als Funktion einer von aussen nicht beeinflussbaren Betriebsgrösse, besteht der Erfindungsgedanke darin, die Arbeit der Schmierpumpe unabhängig von ihrem inneren Wirkungsablauf zu steuern. Dies geschieht dadurch, dass im Stromkreis des Antriebsmotors ein Zeitschalter angeordnet ist, dessen Antrieb durch die Motorwelle erfolgt.
Die Erfindung, die sich in einfacher Weise z. B. derart verwirklichen lässt, dass der Zeitschalter durch eine Nockenscheibe betätigt wird, deren Antrieb mittels eines Vorgeleges von der Motorwelle abgeleitet
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sich. Die einzelnen Schmierstellen und damit die ihnen zugeordneten Verteiler oder Dosiergeräte sind, notwendigerweise örtlich weit verteilt, so dass auch die Druckleitung entsprechend lang sein muss.
Soll daher ein Druckschalter, wie dies bisher dei Fall war, in Abhängigkeit vom gewünschten Betriebsdruck ansprechen, so müsste er, um auch den letzten Verteiler richtig zu steuern, wohl oder iibel weit vom Pumpenaggregat entfernt am Ende der Druckleitung liegen, was nicht nur bauliche Unbequemlichkeiten mit sich bringen könnte, sondern natürlich auch lange elektrische Leitungen erforderte, die gerade in Kraftfahrzeugen störanfällig sind.
Dem entgegen lässt sich beim Erfindungsgegenstand der Zeitschalter infolge seines Anschlusses an die Motorwelle baulich mit dem Motor und der Pumpe zu einer konstruktiven Einheit von sehr gedrängter Bauart zusammenfassen, wobei der Betriebsdruck nach Erreichung des gewünschten Maximums während eines wählbaren Zeitraumes aufrechterhalten werden kann, der ausreicht, auch den am weitesten abgelegenen Verteiler ordnungsgemäss zu betätigen.
Die elektrische Schaltanlage zur Steuerung des neuartigen Pumpenaggregates könnte an sich aus einem einfachen Stromkreis aufgebaut sein, sofern dieser nur gewährleistet, dass er nach dem Anlassen des Pumpenmotors bis zum Ablauf eines vollständigen Arbeitsspieles unter Spannung bleibt, auch wenn inzwischen beispielsweise das Zündschloss eines Kraftfahrzeuges abgeschaltet Wird.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bedient man sich aber mit Vorteil zweier ineinander übergreifende Stromkreise, deren jeder von einem Relais gesteuert wird, und deren einer, den Hauptkontakt enthaltend, zum Anlassen des Pumpenmotors dient und zugleich eine Kontrollampe betätigt, während der andere, mit dem Zeitschalter ausgestattet, den Motorantrieb fortführt und beendet.
Zur besseren Verdeutlichung der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt - teilweise in Ansicht gezeichnet-durch ein Pumpenaggregat gemäss der Erfindung nach Linie I-I der Fig. 2. Fig. 2 ist eine Ansicht von unten des Antriebsteiles der Pumpe, in Richtung der Pfeile II-II der Fig. 1 betrachtet. Fig. 3 ist ein elektrisches Schaltschema für das in Fig. 1 dargestellte Aggregat. Fig. 4 zeigt ein Leistungsdiagramm.
In Fig. 1 ist mit 5 ein Gehäuse bezeichnet, das oben durch eine abnehmbare Kappe 6 abgedeckt ist und an das sich nach unten ein, beispielsweise durchsichtiger, Behälter 7 zur Aufnahme von Schmieröl anschliesst.
Im oberen Teil des Gehäuses 5 ist eine Montageplatte 8 angeordnet, während die Unterseite des Gehäuses durch einen Boden. 9 abgeschlossen ist.
Oben auf der Montageplatte sitzt ein kleiner Elektromotor 10, z. B. ein normaler Scheibenwischermotor, dessen Achsstummel 11 über eine geeignete Kupplung 12 mit einer in die Tiefe des Behälters 7 hineinreichenden Welle 13 verbunden ist, die zum Antrieb einer Zahnradpumpe 14 dient. Die Welle 13 ist von einer beispielsweise an dem Gehäuseboden 9 festgeschraubten Hülse 15 umgeben, deren flanschartiges unteres Ende 16 zugleich zum Anbau der Pumpe 14 dient. Wird die letztere vom Motor 10 angetrie- ben, so fördert sie in an sich bekannter Weise Öl unter Druck aus dem Behälter 7 in eine-in der Zeichnung nicht dargestellte-Leitung, aus der die Verteiler für die einzelnen Schmierstellen versorgt werden.
Die Druckseite der Pumpe ist im übrigen, wie ebenfalls bekannt, mit einem Überdruckventil 17 und einem Entlastungsventil 18 versehen.
An der Unterseite der Montageplatte 8 ist ein Zeitschaltwerk angeordnet, dessen Antrieb von der Motorwelle 11 aus erfolgt und das im Stromkreis des Motors liegt. Einzelheiten sind aus Fig. 2 zu ersehen.
Auf der Motorwelle 11 ist eine-auch in Fig. 1 dargestellte - Schnecke 19 befestigt, die auf einem Vorgelege arbeitet. Dieses Vorgelege wiederum besteht aus einer Welle 20, die, in Lagerböcken 21,22 gelagert, ein mit der Schnecke 19 kämmendes Schneckenrad 23 sowie eine Schnecke 24 trägt. Letztere greift in ein Schneckenrad 25, das sich auf einem zur Motorwelle 11 parallelen Zapfen 26 der Platte 8 drehen kann und drehfest mit einer aus Isoliermaterial bestehenden Steuerscheibe ? 7 verbunden ist.
Je nach der Wahl der Übersetzungsverhältnisse zwischen den Teilen 19, 23 und 24,25 wird somit beim Lauf des Motors 10 die Steuerscheibe 27 synchron, aber stark untersetzt angetrieben.
Auf der Unterseite der Montageplatte 8 ist auch ein Lamellenschalter 28 befestigt, dessen Öffnung und Schliessung für noch zu beschreibende Zwecke durch den Nocken 30 der Steuerscheibe 27 bewerkstelligt wird.
Unten an der Montageplatte 8 sind endlich noch über eine aus Isolierstoff bestehende Wand 31 zwei Relais 32 und 33 sowie zugehörige Lamellenschalter 34,35 montiert, welch letztere dutch die Anker 36 der Relais bedient werden.
Mit 37 ist schliesslich noch ein auf den Förderdruck der Pumpe aisprechender, elektrischer Druck- schalter bezeichnet.
Um die Arbeitsweise des beschriebenen Pumpenaggregates zu erläutern, ist in Fig. 3 ein Beispiel eines elektrischen Schaltschema dargestellt, wie es sich vorteilhaft für die erfindungsgemässen Zwecke benutzen lässt.. Es wird dabei unterstellt, dass das Pumpenaggregat für die Zentralschmierung eines Kraftfahrzeuges bestimmt ist.
In Fig. 3 ist 38 die Batterie des Fahrzeuges und 39 das Zündschloss. Zur Einschaltung des Stromkreises für den Pumpenmotor sind zwei Hauptkontakte vorgesehen, nämlich ein willkürlich von Hand bedienbarer Hauptkontakt40 und ein weiterer Haup : kontakt 41, der beispielsweise vom Kilometerzähler des Fahrzeuges oder einem andern Element automatisch betätigt werden kann, etwa jeweils nach bestimmten Wegstrecken.
10 ist wiederum der Antriebsmotor für die Zahnradpumpe, 28 der Zeitschalter, 27 die zugehörige Steuerscheibe und 37 der Druckschalter, 32 und 33 sind die beiden Relais.
42 und 43 bezeichnen Sicherungen ; 44 ist eine Kontrollampe. Mit 45,46 endlich sind Kontakte des Lamellenschalters 34 und mit 47, 43 Kontakte des Lamellenschalters 35 bezeichnet.
Der Schaltplan nach Fig. 3 weist, wie in strichpunktierter Linie angedeutet, eine engere Schaltgruppe 49 für die Relaissätze und eine umfassendere Schaltgruppe 50 für die Gesamtpumpe auf. Die Zusammenarbeit dieser Schaltgruppen ist nachstehend beschrieben.
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1. Normale Funktion.
Ist das Zündschloss 39 eingeschaltet und schliesst man kurzzeitig einen der Hauptkontakte 40,41, so zieht das Relais 32 über 40 (41)-47-32-Minus an, wodurch sich die Kontakte 45, 46 schliessen. Die Kontrollampe 44 leuchtet auf. Das Relais 32 hält sich nun über 37 - 45 - 32 - Minus selbst. Gleichzeitig läuft der Motor 10 über 46-43-10-Minus an. Der Zeitschalter 28 wird von der Steuerscheibe 27 - die ja gleichzeitig mit dem Motor 10 in Gang gesetzt wird-freigegeben und hiedurch geschlossen. Dies wiederum hat aber zur Folge, dass der Motor 10 seine Spannung jetzt von der Batterie 33 direkt über 28-10- Minus erhält.
Dem Zeitschalter 28 ist in Fig. 3 ein zweites Kontaktpaar 28'zugeordnet, dessen Schaltung gleichsinnig mit dem Schalter 28 durch die Steuerscheibe 27 erfolgt und das-auf das Relais 33 arbeitet. Da 33 demgemäss bei Schliessung von 28, 28'ebenfalls an Spannung liegt, schalten die Kontakte 47, 48 um, wodurch der Anlass Stromkreis unterbrochen wird.
Das Schaltschema gemäss Fig. 3 ist demnach darauf abgestellt, die Pumpe mit einem ersten Schaltkreis Í1 Gang zu bringen, den weiteren Betrieb dann aber einem zweiten Stromkreis zu übertragen, damit sich etwaige Störungen an dem Hauptkontakt 4J nicht auf das Arbeitsspiel des Motors 10 auswirken kön- nen.
Ist nun der erforderliche Schmierdruck erreicht, so öffnet sich der Druckschalter 37 und unterbricht damit die Selbsthaltung des Relais 32, so dass sich die Kontakte 45,46 öffnen. Die Kontrollampe 44 erlischt demgemäss und zeigt eine ordnungsgemässe Schmierung an.
Der Motor 10 läuft, da er immer noch unter Spannung ist, weiter und wird am Ende seiner Laufperiode dadurch abgeschaltet, dass die Steuerscheibe 27 den Kontakt 28, 28'öffnet. Dies hat zur Folge, dass das Relais 33 nicht mehr an Spannung liegt und somit die Kontakte 47,48 in die Ausgangsstellung zu- rückfa11en.
Die Gesamtlaufperiode des Motors M wird nach Vorstehendem durch die Drehung der Steuerscheibe 2 7 bestimmt, und da diese Drehung sich durch die Wahl des Untersetzungsverhältnisses im Vorgelege 20, 23, 24 variieren lässt, kann die Pumpenarbeit zeitlich völlig unabhängig von den internen Vorgängen der Pumpe nach Wunsch reguliert werden.
2. Sonderfälle. a) Falls der Motor 10 durch den Kontakt 41 zwar in Gang gesetzt wird, hiebei aber aus irgendwelchen Gründen der im Kilomete. rzä. 1-ller od. dgl. sitzende Kontakt nicht nur kurzfristig anspricht, sondern wegen einer Störung beispielsweise während einiger Zeit oder dauernd geschlossen bleibt, verläuft die Schaltung zunächst gemäss der unter Ziffer 1 gegebenen Erläuterung. Da sich dann aber der Kontakt 41 nicht rechtzeitig wieder öffnet, hält sich auch das Relais 33 nach beendetem Arbeitsspiel bei geöffnetem Zeitschalter 28 über 41-47-33-Minus. Hiedurch wird erreicht, dass nach der ersten Schmierung keine weitere, ungewollte Schmierung erfolgt.
Erst wenn der Hauptkontakt41 geöffnet wird, ist das Relais 33 ohne Spannung, so dass die Kontakte 47,48 in ihre Ausgangslage zurückfallen. b) Wenn das Zündschloss 39 nach eingeleiteter Schmierung abgeschaltet und so das Fahrzeug bei laufender Schmierpumpe stillgesetzt wird, läuft der Antriebsmotor 10 trotzdem bis zur Abwicklung seiner Arbeitsperiode durch, da der Zeitschalter 28 an + 33 liegt. Das Relais 33 hält sich, wie oben beschrieben, selbst. Die Kontakte 45,46 bleiben geschlossen, da das Relais 32 über 28 - 48 - 46 - 37 - 45 - 32 - Mi- nus an Spannung liegt, bis sich der Druckschalter 37 öffnet.
Bis zum gleichen Zeitpunkt leuchtet naturgemäss auch die Kontrollampe 44 auf. c) Sofern sich in der von der Pumpe versorgten Leitung der erforderliche Druck nicht aufbaut, etwa, weil der Ölbehälter 7 leer ist oder weil eine Leitung gebrochen ist, so verläuft die Schaltung des Motors 10 zunächst ebenfalls in der unter Ziffer 1 beschriebenen Weise, bis unter dem Einfluss der Steuerscheibe 27 der Schalter 28, 28'geöffnet und demgemäss der Motor 10 abgeschaltet wird. Da aber der Druck ungenügend bleibt, kann sich der Druckschalter 37 nicht öffnen. Das Relais 32 hält sich also wei- te. rhin über 37 - 45 - 32 - Minus selbst, so dass die Kontrollampe 41 weiter aufleuchtet und die vorhandene Störung anzeigt.
Auch das Relais 33 bleibt dabei über 39-46-48-33-Minus an Spannung, so dass über den ebenfalls noch umgeschalteten Kontakt 47 kein neues Arbeitsspiel eingeleitet werden kann. Erst wenn das Zündschloss 39 abgeschaltet wird, erlischt die Kontrollampe 44 und die Relais 32,33 fallen in ihre Ausgangslage zurück.
Das erfindungsgemässe Pumpenaggregat lässt sich naturgemäss hinsichtlich Anordnung, Bewegung und Art seiner Einzelteile in verschiedener Weise variieren, ohne dass hiedurch am Wesen desselben etwas ge- ändert würde, Dieses Wesen ist, wie oben erläutert, dadurch bestimmt, dass einerseits die einmal in Gang gesetzte Pumpe in der Durchführung ihres Arbeitsspieles nicht von internen Betriebsgrössen, also etwa vom
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Pumpendruck abhängig ist, und dass anderseits eben aus diesem Grunde die Dauer des Arbeitsspieles nach Bedarf geregelt werden kann, so dass in jedem Falle eine sichere Versorgung sämtlicher Schmierstellen gewährleistet ist.
Das Diagramm gemäss Fig. 4 verdeutlicht diesen Sachverhalt. Die Abszisse t gibt die Arbeitszeit, die Ordinate p dagegen den Druck an. Beginnt am Punkte to der Lauf des Antriebsmotors 10, so steigt der Druck in der dieDosisstgeräte versorgendenölleitung allmählich an, um schliesslich den gewünschten maximalen Öldruck Px zu erreichen. Während nun bei den bisher bekanntgewordenen Pumpen einschlägiger Art im Zeitpunkt tx, welcher der Erreichung des Druckes px entspricht, der Pumpenmotor wieder abgestellt wird, bleibt beim Erfindungsgegenstand der Druck Px weiter bis zu dem wählbaren Zeitpunkt ty erhalten, an welchem der Nocken 30 der Steuerscheibe 27 den Schalter 28 öffnet und hiedurch den Motor 10 stillsetzt.
Der Bereich zwischen den Zeitpunkten tx und ty verkörpert also den Zeitabschnitt konstanten Öldruckes, der sich mit Hilfe des im Stromkreis des Antriebsmotors 10 liegenden Zeitschalters erreichen lässt, und der eine einwandfreie Druckbeaufschlagung sämtlicher Verteiler sicherstellt, wobei ungeachtet des örtlichen Zerstreutseins dieser Verteiler sämtliche Teile und Schaltorgane des Pumpenaggregates zu einer kleinen, kompakten Baueinheit zusammengefasst werden können, die sich in einfachster Weise an irgendeiner geeigneten Stelle der zu schmierenden Einrichtung über Laschen 51. 52 (Fig. 1) festschrauben lässt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Pumpenaggregat für Zentralschmierungen von Kraftfahrzeugen, Werkzeugmaschinen usw., bei dem der elektrische Antriebsmotor einer die Schmiermittelverteiler beschickenden Zahnradpumpe nach seiner jeweiligen Ingangsetzung selbsttätig wieder abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Stromkreis des Antriebsmotors (10) ein Zeitschaltwerk (27,28) angeordnet ist, dessen Antrieb durch die Motorwelle (11) erfolgt.