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Pumpe, insbesondere für Schmiermittel bzw. Fett
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenpumpe, die insbesondere für Schmiermittel, u. zw. vor- zugsweise Fett, geeignet ist und bei welcher das von den Kolben angesaugte Medium über Ventile geför-' dert wird.
Bei den bekannten Pumpen dieser Art sind die Ventilkörper entweder zwangsläufig gesteuert oder durch Federn kraftschlüssig in die Schliesslage gedrückt. Wenn die Ventilkörper als zwangsläufig ge- steuerte Schieber ausgebildet sind, so erfordert die Steuerung einen erheblichen konstruktiven Aufwand.
Bei federbelasteten Ventilkörpern muss die den Ventilkörper belastende Feder so stark sein, dass ein'Schlie- ssen während des Saughubes des Kolbens mit Sicherheit gewährleistet ist. Wenn der Ventilkörper in der
Offenstellung festsitzt, was insbesondere bei Schmiermittelpumpen bzw. Fettpumpen nach längerem Be-' triebsstillstand möglich ist, so ist die Pumpe funktionsunfähig. Die Kraft der den Ventilkörper belasten- den Feder muss daher so gewählt werden, dass unter allen Umständen ein Schliessen des Druckventils beim Saughub gewährleistet ist.
Damit wird aber auch wieder die erforderliche Antriebsleistung vergrössert, was gerade bei Schmierpumpen, die unter Umständen einen Forderdruck von mehreren hundert Atmosphären aufweisen müssen, einen erheblichen Kraftverlust bedeutet. Abgesehen davon besteht bei Federn Bruchgefahr, so dass dieBetriebssicherheit einer Pumpe mit federbelastetem Ventil geringer ist als die Betriebssicherheit einer Pumpe mit zwangsläufig gesteuertem Ventil. Gerade bei Schmierpumpen ist aber die Betriebssicherheit von ausschlaggebender Bedeutung, weil im Falle eines Versagens der Schmierpümpe die von dieser Schmierpumpe zu-versorgende wertvolle Maschine gefährdet ist.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, diese Nachteile zu vermeiden und bezieht sich im besonderen auf eine solche für Schmiermittel bzw. Fett geeignete Pumpe, welche wenigstens zwei gegenläufig angetriebene, in Zylindern geführte Kolben aufweist, die das angesaugte Medium über Ventile fördern. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass die Ventilkörper der den verschiedenen Zylindern zugeordneten Ventile von erst gegen Ende ihres Öffnungshubes öffnenden Schiebern gebildet sind, die über ein nicht angetriebenes, mechanisches, in bezug auf die Schliessrichtung kraftschlüssig auf sie wirkendes Verbindungsglied miteinander verbunden sind.
Auf diese Weise wird eine Pumpe geschaffen, die im wesentlichen die Charakteristik einer Pumpe mit federbelasteten Ventilkörpern aufweist, wobei jedoch an Stelle der Federn das nicht angetriebene mechanische Verbindungsglied vorgesehen ist. Wenn bei zwei gegenläufig angetriebenen Kolben der eine Kolben den Ventilkörper beim Förderhub anhebt, so wird dadurch zwangsläufig der dem andern Zylinder zugeordnete Ventilkörper in die Schliessstellung gedrückt.
Da diese Ventilkörper von Schiebern gebildet sind, die erst gegen Ende ihres Öffnungshubes öffnen, wird durch die Förderung des einen Kolbens der zugehörige Ventilkörper sofort so weit angehoben, dass der dem andern, seinen Saughub beginnenden Kolben zugeordnete Ventilkörper den Arbeitsraum des Zylinders gegenüber dem Druckraum der Pumpe abschliesst. Es wird somit zwangsläufig über das Verbindungsglied durch den Öffnungshub des dem einen Zylinder zugeordneten Ventilkörpers das dem andern Zylinder zugeordnete Ventil geschlossen.
Das Verbindungsglied kann gemäss der Erfindung im Druckraum der Pumpe gelagert sein, so dass sich keine Abdichtungsschwierigkeiten'ergeben. Gemäss der Erfindung kann die Anordnung so getroffen sein, dass die Schäfte bzw. Stirnenden der achsparallel bzw. gleichachsig mit den Zylindern angeordneten Ventilkörper bzw. Schieber in die Arbeitsräume der Zylinder bis unterhalb der oberenTotlagen der Kolben
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ragen. Dadurch wird erreicht, aass der Ventilkörper zwangsläufig durch den Kolben aufgestossen wird, wenn nach einem Betriebsstillstand oder zu Beginn des Betriebes sich Luft in dem Arbeitsraum der Zylinder befindet und der Ventilkörper nicht durch den Druck des geförderten Mediums angehoben wird.
Gemäss einer bevorzugtenAusführungsform der Erfindung ist das Verbindungsglied von einem Doppelarmigen, schwenkbar gelagerten Hebel gebildet, wobei die Kolben paarweise gegenläufig angetrieben sind. Jedes Ende des doppelarmigen Hebels wirkt hiebei auf einen der Ventilkörper, von denen jeder einem der Arbeitsräume der gegenläufig angetriebenen Kolben zugeordnet ist. Es kann aber auch gegebenenfalls jeder Arm des doppelarmigen Hebels auf mehrere Ventilkörper wirken, welche den Arbeitsräumenmehre- rer gleichsinnig angetriebener Kolben zugeordnet sind, die aber gegenläufig zu denjenigen Kolben angetrieben sind, deren Arbeitsräumen diejenigen Ventilkörper zugeordnet sind, auf welche der andere Arm des doppelarmigenHebels wirkt.
Bei Ausbildung der Pumpe mit mehr als zwei Zylindern wird aber gemäss der Erfindung das Verbindungsglied vorzugsweise von einer Taumelscheibe gebildet sein.
Gemäss der Erfindung kann das Verbindungsglied durch eine Feder in die Mittelstellung gedrückt sein, in welcher sich sämtliche von Schiebern gebildete Ventilkörper in der Schliessstellung befinden. Dadurch wird erreicht, dass in der Ruhestellung alle Ventile geschlossen sind, sofern nicht die Arbeitsräume der Kolben von dem zu fördernden Medium bzw. dem Schmiermittel gefüllt sind.
In der Zeichnung-ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.
Fig. 1 zeigt eineAusbildung einerFettpumpe mit zwei gegenläufig angetriebenen Kolben im Schnitt.
Fig. 2 zeigt einen Axialschnitt durch eine Fettpumpe mit mehr als zwei Kolben.
Bei derAusführungsform nachFig. l sind zwei gegenläufig angetriebene Kolben 1 und 2 in den Zylindern 3 und 4 geführt. 5 und 6 stellen'die Ventilkörper der Druckventile dar. Diese Ventilkörper sind von Schiebern gebildet, die eine zentrale Bohrung 7 und eine Querbohrung 8 aufweisen. Sobald die Querbohrung 8 die Kante 9 des von einer Bohrung 10 im Gehäuse 11 gebildeten Schieberspiegels überschleift, öffnet das Ventil. Der Ventilkörper bzw. Schieber 5 ist mit einem pilzartigen Kopf 12 mit bombierter Stirnfläche 13 ausgebildet, welcher den Schliesshub begrenzt.
Im Druckraum 14 der Pumpe ist uni eine Achse 15 schwenkbar ein doppelarmiger Hebel 16, 17 gela- gert, der kraftschlüssig auf die beiden Schieber 5 und 6 wirkt.
In der Zeichnung ist der Kolben 1 in der unteren und der Kolben 2 in der oberenHublage dargestellt.
Der Kolben 1 beginnt von dieser Stellung ausgehend seinen Druckhub und über das im Arbeitsraum des Zylinders 3 befindliche Fett wird hydraulisch der Schieber 5 nach oben gedrückt. Gleichzeitig beginnt der Kolben 2,seinen Saughub und bewegt sich um das gleiche Mass abwärts, um welches sich der Kolben 1 aufwärts bewegt. Im Arbeitsraum des Zylinders 4 wird daher das gleiche Volumen frei, um welches sich das Volumen im Arbeitsraum des Zylinders 3 verkleinert.
Es kann somit der Schieber 6 ohne weiteres über den doppelarmigen Hebel 16, 17 durch den Schieber 5 in die Schliessstellung gedrückt werden. Im weiteren Verlauf wird nun aus demArbeitsraum des Zylinders 3 das Fett in denDruckraum 14 gefördert, während im Arbeitsraum des Zylinders 4 durch den abwärtsgehenden Kolben 2 ein Vakuum entsteht, so lange, bis die Ansaugöffnung 18 freigegeben wird.
19 stellt den Anschluss an die Förderleitung dar. Die zu den Saugbohrungen 18 führende Saugleitung ist nicht dargestellt. 20 sind ringförmige Ausdrehungen, in denen das Leckfett gesammelt und über Bohrungen 21 abgeleitet wird. -
In Bohrungen 22 des Gehäuses 1 sind durch Federn 23 belastete Stifte 24 geführt, die auf die beiden Arme 16 und 17 des doppelarmigenHebels wirken. DurchAnschläge 25 ist die Lage dieser Stifte 24 so begrenzt, dass sie bestrebt sind, den doppelarmigen Hebel 16, 17 in seiner Mittellage zu halten. Wenn sich keinFett in den Arbeitsräumen der Zylinder befindet, wird somit durch diese Stifte 24 bewirkt, dass beide Schieber 5 und 6 sich in d'er Schliessstellung befinden, so dass das Anlaufen der Pumpe erleichtert wird.
Wie die Zeichnung zeigt, sind die Querbohrungen 8 in den Schiebern 5 und 6 so angeordnet, dass die Öffnung erst amEnde des Öffnungshubes bewerkstelligt wird, so dass in der Mittelstellung tatsächlich ein Abschluss beider Schieber 5 und 6 erreicht ist.
26 stellt die Antriebswelle dar, die zwei Exzenterzapfen 27 und 28 aufweist, auf denen Kuppelscheiben 29 und 30 drehbar gelagert sind. Diese Kuppelscheiben 29 und 30 sind mit den Enden 31 und 32 der Kolben 1 und 2 formschlüssig verbunden, wodurch der Antrieb der Kolben 1 und 2 durch die Antriebswelle 26 sichergestellt ist.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 zeigt eine Pumpe mit mehr als zwei Kolben. Das Verbindungsglied ist als Taumelscheibe 37 ausgebildet, welche die den Zylindern 34 der Kolben 35 zugeordneten Ventilschieber 36 miteinander verbindet. Die Schieber 36 sind wieder in gleicher Weise ausgebildet wi bei der Anordnung nach Fig. l, wobei lediglich der Unterschied besteht, dass an Stelle der zentralen Bohrung 7
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und der Querbohrung 8 eine Nut 38 vorgesehen ist. Die Taumelscheibe ist mittig an einem Kugelzapfen 39 gelagert. Die Ventile 36, welche gleichachsig mit den Zylindern 34 und Kolben 35 angeordnet sind, liegen in der Draufsicht auf einem Kreis mit dem Mittelpunkt des Kugelzapfens 39.
Durch diese Taumelscheibe können nun eine beliebige Anzahl von Ventilen 36 miteinander verbunden werden, wobei immer die einander gegenüberliegenden Ventile 36 gegenläufig gesteuert sind. Die Steuerung ist hiebei im Effekt die gleiche wie im Zusammenhang mit der Anordnung nach Fig. 1 beschrieben.
Der die zentrale Lagerung der Taumelscheibe 37 bildende Kugelzapfen 39 weist einen zylindrischen Zapfen 40 auf, der in einer Führung 41 in der Achsrichtung der Schieber 36 verschiebbar ist. In der in'Fig. 2 dargestellten Betriebslage liegt der Kugelzapfen 39 an einem von der Führung 41 gebildeten Anschlag 42 an. Durch eine Feder 43 ist dieser Kugelzapfen in die Schliessrichtung des Schiebers 36, d. h. in Fig. 2 gesehen, nach unten gedrückt. Wenn in der Ruhelage die Zylinder 34 nicht mit Fett gefüllt sind, wird somit die Taumelscheibe 37 in die strichliert angedeutete Lage 37'gedrückt, in welcher der Kugelzapfen 39 die Lage 39'einnimmt und alle Schieber 36 geschlossen sind.
Die Kolben 35 sind bei dieser Ausführungsform durch eine Taumelscheibe 44, 45 angetrieben, welche auf einer Antriebswelle 46 sitzt. Diese Taumelscheibe besteht aus zwei Ringen 44, 45, zwischen denen eine Kugellagerung 47 vorgesehen ist, um den Verschleiss der Stirnenden 48 der Kolben 35 zu verringern. Über eine an einem zentralen Kugelzapfen 49 gelagerte Taumelscheibe 50 sind die Kolben 35 untereinander gekuppelt, so dass trotz kraftschlüssiger Verbindung mit der Taumelscheibe 44, 45 die Kolben 35 zu gegenläufiger Bewegung gezwungen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Pumpe, insbesondere für Schmiermittel bzw. Fett, mit wenigstens zwei gegenläufig angetriebenen, in Zylindern geführten Kolben, welche das angesaugte Medium über Ventile fördern, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörper der den verschiedenen Zylindern zugeordneten Ventile von erst gegen Ende ihres Öffnungshubes öffnenden Schiebern gebildet sind, die über ein nicht angetriebenes, mechanisches, in bezug auf die Schliessrichtung kraftschlüssig auf sie wirkendes Verbindungsglied miteinander verbunden sind.