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Schmiersystem
Die Erfindung betrifft ein Schmiersystem für Fahrzeuge und andere Maschinen.
Ein bekanntes Schmiersystem besteht aus einer elektromagnetisch arbeitenden Kolbenpumpe mit Einlasssteuerung durch den Kolben und Auslasssteuerung durch ein federbelastetes Rückschlagventil und einer Schalteinrichtung. die in Abhängigkeit von der Drehzahl der zu schmierenden Maschine oder Anlage die Pumpenhübe bestimmt, wobei der Kolben mit einem Verteilerraum für den Schmierstoff verbunden ist, in den eine oder mehrere Zumessleitungen einmünden, und eine Spule der elektromagnetischen Pumpe den Saughub und eine eingebaute Druckfeder den Förderhub durchführt.
Erfindungsgemäss weist bei einem Schmiersystem dieser Art die Spule zwei Wicklungen auf mit einem mit dem Förderkolben zusammenwirkenden Kern und einem durch diesen betätigbaren Schalter, der eine Wicklung in den Stromkreis einschaltet, wenn sich der Kern unter der Wirkung der Feder in seiner von der Spule entferntesten Stellung befindet, und beide Wicklungen in Serie schaltet, sobald sich der Kern in seiner andern Endstellung im Inneren der Spule befindet.
Vorzugsweise ist ein weiterer durch den Kern betätigbarer Schalter vorgesehen, durch den mit dem Einschalten beider Spulen der Stromkreis für eine weitere Pumpe gleicher Bauart zur Einleitung eines Saughubes geschlossen wird.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der durch den Kern betätigbare Schalter als Umschalter ausgebildet sein, dessen bewegliches Kontaktelement den Ruhekontakt öffnet, der eine der in Serie im Stromkreis liegenden Wicklungen überbrückt, und den Arbeitskontakt schliesst, der die zweite Pumpe einschaltet, wenn sich der Kern seiner Endstellung im Inneren der Spule nähert..
An Hand der Zeichnungen werden nun zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 schematisch das Schmiersystem eines Fahrzeuges, Fig. 2 einen Axialschnitt durch die elektromagnetisch betätigte Pumpe, Fig. 3 einen Schnitt durch die Erregerspule, Fig. 4 einen Axialschnitt durch einen Getriebekasten in einer Ebene, die von dem Schnitt in Fig. 4 entfernt liegt, Fig. 6 einen Axialschnitt durch eine andere Ausführungsform der elektromagnetisch betätigten Pumpe, Fig. 7 ein elektrisches Schaltbild für zwei elektromagnetisch betätigte Pumpen, Fig. 8 einen Axialschnitt durch einen Teil der in Fig. 6 gezeigten Pumpe und die Fig. 9 und 10 Anordnungen zur Anbringung eines Röhrchens an den Auslauföffnungen.
In Fig. 1 ist ein über ein Getriebe betätigter elektrischer Steuerschalter 1 gezeigt, der durch ein elektrisches Kabel 2 mit einer elektromagnetisch betätigten Pumpe 3 verbunden ist. Diese Pumpe besitzt ihrerseits eine Verbindung mit einem Schmiermittelbehälter 4 über eine Speiseleitung 5 und eine Luftausgleichsleitung 6.
Wie besser aus Fig. 2 ersichtlich, wird die Pumpe 3 mittels einer Spule 7 betätigt. Die Pumpe besitzt ein Gehäuse hier als zylindrische Schale 8 gezeigt, von deren Boden sich ein zylindrischer Teil 9 mit geringerem Durchmesser erstreckt. Die Spule 7 passt in die zylindrische Schale 8 und ihr Kern 10 ruht normalerweise in einer Ausnehmung 11 im Boden der Schale. Der Kern ist zylindrisch, hohl und nach oben offen. Am Boden der Aushöhlung des Kernes ist eine Stossstange 12 befe- stigt, die sich nach oben über den oberen Rand des Kernes hinaus und durch eine Öffnung 13 in der Deckplatte 14 der Schale erstreckt. Der Kern wird durch eine Feder 16, welche die Stossstange 12 umgibt und zwischen der Deckplatte 14 und einem Bund 12a am unteren Ende der Stange unter
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Spannung gehalten wird, von der Deckplatte weggedrückt.
Oberhalb der Platte 14 ist unter einer geeigneten Haube ein Schalter 15 befestigt, dessen Zweck später beschrieben werden wird.
Der zylindrische Teil 9 ist mit einer konzentrischen Bohrung 17 versehen, die in die Ausneh mung der zylindrischen Schale 8. führt und am andern Ende einen dichtenden Zylinder 18 aufnimmt. Dieser Zylinder ist an dem Ende, das im zylindrischen Block 9 steckt, offen, am andern Ende aber durch eine Schraube 19 verschlossen. Ein Schmiermitteleinlass 20 ist in Form einer radialen Bohrung durch die Zylinder 9 und 18 vorgesehen. Dieser Schmiermitteleinlass steht mit dem Behälter 4 in Verbindung. In axialem Abstand vom Einlass sind Auslasskanäle 21 angeordnet, die in eine den Zylinder umgebende Ringkammer 22 münden.
Der Zylinder 18 besitzt ein Rückschlagventil 23 oberhalb der Auslasskanäle. Bei dieser Aus- filhrungsform besteht das Rückschlagventil aus einer Kugel 24, die mittels einer Feder 25, die sich an der Schraube 19 abstützt, gegen die konzentrische Bohrung gedrückt wird und sie für aufwärtsflie- ssendes Schmiermittel verschliesst, während das Schmiermittel abwärts unter Druck durch die Auslässe 21 fliessen kann.
Die Pumpe besitzt einen Kolben, der innerhalb des Zylinders 18 und der konzentrischen Bohrung 17 arbeitet, um durch den Einlass 20 aufgenommenes Schmiermittel unter Druck durch die Auslässe 21 zu pressen.
Bei dieser Ausführung weist der Kolben einen zylindrischen Stab 26 auf, dessen dem Ventil abgewendetes Ende durch eine Feder 27 belastet ist, die den Teil des Stabes umgibt, der sich innerhalb der konzentrischen Bohrung erstreckt, und ihn mit dem Kern 10 in Kontakt hält. Die Feder 27 stützt sich gegen einen Bund der Kolbenstange und gegen den Boden einer Ansenkung 28 im oberen Teil des Zylinders 18. Die Kräfte der Feder 16 und der Feder 27 sind so, dass die Bewegung des Kolbens 26 vom Ventil 24 weg beim Auftreffen des Kolbens auf den Kern 10 endet. Wenn sich der Kolben in seiner oberen Grenzlage befindet, liegt sein unteres Ende oberhalb des Einlasses und in seiner unteren Grenzlage schliesst er den Einlass.
Das Ventil 24 ist vom Einlass und vom unteren Ende des Kolbens in seiner unteren Endstellung, so weit entfernt, dass ein durch die Bewegung des Kolbens von seiner oberen in die untere Endstellung erzeugter Luftdruck nicht imstande ist, die Vorspannung der Ventilkugel zu überwinden, falls der Zylinder Luft enthält, wenn z. B. der Behälter leer ist.
Die Auslasskanäle 21 stehen mit einer Ringkammer 22 in Verbindung, die zwischen zwei scheibenförmigen Platten 29, 30 gebildet wird, welche Platten in dichtender Verbindung den Zylinder umgeben. Die obere Platte 29 sitzt am unteren Ende des zylindrischen Teiles 9 und ist mit einer Aussparung versehen, die zusammen mit der oberen Fläche der unteren Platte 30 die Kammer 22 bildet. Die untere Platte 30 besitzt mehrere Öffnungen 31, in deren jede ein Verbindungsstutzen 32 passt, der eine axiale Bohrung zur Aufnahme eines Röhrchens 33 hat. Jedes Röhrchen, das aus flexiblem Material sein kann, erstreckt sich über den Anschlussstutzen nach unten hinaus. Durch Ändern der Länge und der lichten Weite der Röhrchen kann eine verschiedene Strömungsmenge des Schmiermittels erhalten werden, die den verschiedenen zu schmierenden Teilen entspricht.
Die obere Platte 29 weist eine Öffnung 34 zur Aufnahme der Luftausgleichsleitung 6 auf, welche die Kammer 22 mit dem Schmiermittelbehälter an einer Stelle oberhalb des Schmiermittelniveaus verbindet. Diese Konstruktion gestattet einer in der Kammer 22 anwesenden Luft, in den Schmiermittelbehälter zu entweichen, statt durch die Röhrchen zu gehen.
Die ausführlicher in Fig. 3 dargestellte Erregerspule besteht aus zwei ineinanderliegenden Wicklungen. Die innere Spule 35 bildet die erste Wicklung und die äussere Spule 36 eine zweite Wicklung.
Die beiden Wicklungen sind in Serie über die Autobatterie mit dem Steuerschalter 1 verbunden. Normalerweise ist die äussere Wicklung 36 durch den Schalter 15 oberhalb der Deckplatte 14 kurz geschlossen. Wenn der Steuerschalter 1 schliesst, wird also nur die erste Wicklung 35 erregt, wobei ein verhältnismässig hoher Strom aus der Autobatterie aifgenommen wird, mit dem Ergebnis, dass ein verhältnismässig starkes Feld zur Anhebung des Kernes erzeugt wird. Wenn der Kern sich dem Ende seines Hubes nähert, berührt die durch die Platte 14 herausragende Stange 12 einen vom oberen Kontakt 38 des Schalters 15 ausgehenden Vorsprung 37 und bewegt diesen Kontakt entgegen der Kraft einer Feder vom unteren Kontakt 39 weg, so dass der Schalter öffnet und beide Wicklungen in Serie bringt.
Um das abwechselnde Öffnen und Schliessen des elektrischen Steuerschalters 1 zu bewerkstelligen, ist eine in den Fig. 4 und 5 gezeigte Anordnung vorgesehen.
Die Einrichtung besitzt eine Antriebswelle 42, die mit einem Getrieberad 40 verdrehungssicher verbunden ist und an ihrem andern Ende zur direkten Verbindung mit einem Tachometerkabel (nicht dar-
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gestellt) eingerichtet ist. Die Einrichtung hat ein Gehäuse, das an dem dem Getrieberad benachbarten Ende so ausgerüstet ist, dass es dicht in eine Öffnung in der Wand des Fahrzeuggetriebekastens passt, so dass das Getrieberad mit einem geeigneten Getrieberad im Getriebekasten kämmt. So wird die Antriebswelle 42 bewegt und treibt ihrerseits das Kabel.
Eine Nockenscheibe 41 ist an einer verhältnismässig kurzen Nockenwelle 43 befestigt, die par- allel zur Antriebswelle 42 verläuft. Die Antriebswelle 42 ist mit der Nockenwelle mittels eines Un, tersetzungsgetriebes verbunden. Dieses besteht aus einer Schnecke 44 auf der Antriebswelle, die ein Schneckenrad 45 auf einer Zwischenwelle antreibt, wobei die Zwischenwelle senkrecht und mit glei- chem Abstand in bezug auf die Antriebswelle und Nockenwelle angeordnet ist. Eine zweite Schnecke auf der Zwischenwelle treibt ein Schneckenrad auf der Nockenwelle.
Der Steuerschalter hat ein einfaches Kontaktpaar, dessen einer Kontakt von einer Blattfeder getragen wird, die auf der Nockenscheibe ruht. Die Gestalt der Nockenscheibe ist so gewählt, dass die Schliesspsrioden des Schalters im Vergleich zu den Öffnungsperloden kurz sind, so dass Überhitzung und Energievergeudung vermieden werden.
Die ganze Anordnung ist mit Ausnahme des Getrieberades in dem Gehäuse 47 untergebracht. Die Anordnung nimmt daher einfach den Platz des üblichen Adapters ein, der auf einer Seite an das Tachometerkabel passt und ein Getrieberad ähnlich dem Getrieberad in der besprochenen Anordnung enthält und einen dem äquivalenten Teil des Gehäuses der Anordnung ähnlichen Teil besitzt, der dichtend in die Öffnung der Getriebekastenwand passt.
Die Funktionsweise ist folgende :
Angenommen, die Pumpe befindet sich zu Beginn in der in Fig. 2 gezeigten Ausgangsstellung, wobei alle Schmiermittelwege gefüllt seien und der Steuerschalter sich in der Offenstellung befindet. Wenn die Nockenscheibe 41 den Steuerschalter 1 schliesst, wird die erste Wicklung 35 des Elektromagneten erregt und bewirkt, dass der Kern 10, die Stossstange 12 und der Kolben 26 sich aufwärtsbewegen. Sobald der Kern sich seiner Endlage nähert, berührt die Stossstange den Vorsprung 37 des oberen Kontaktes 38 und öffnet den Schalter 15, so dass beide Wicklungen gespeist werden.
Es sei bemerkt, dass die erste Wicklung allein benutzt wird, wenn die grösste Energie mit Rücksicht auf einen grossen Luftspalt erforderlich ist, dabei wird ein hoher Strom zur Betätigung des Kernes benötigt. Beide Wicklungen werden in Serie verwendet, wenn sich der Kern in seiner höchsten Lage befindet und der Luftspalt am kleinsten ist, so dass nur ein verhältnismässig geringer Strom erforderlich ist. Diese Massnahme verhindert Überhitzung der Spule und zu grossen Batteriestromverbrauch, falls das Fahrzeug längere Zeit stillsteht, während der Steuerschalter geschlossen ist.
Wenn der Kolben 26 in die Höhe geht, erzeugt er einen verminderten Druck in dem Teil des Zylinders zwischen Kolben und Kugelventil 24, und, sobald das untere Ende des Kolbens den Schmier mitteleinlass freigibt, fliesst rasch Schmiermittel vom Behälter in den Zylinder. Sobald der Stromkreis durch die Nockenscheibe unterbrochen und die Spule nicht mehr erregt ist, wird der Kern durch die Federspannung 16 entgegen der Wirkung der Feder 28 nach unten gedrückt, und wenn der Kolben die Einlassöffnung wieder geschlossen hat, drückt er eine Menge Schmiermittel über das Kugelventil durch die Auslasskanäle in die Kammer 22 rind bewirkt, dass Schmiermittel in die Röhrchen eindringt, und zu den verschiedenen zu schmierenden Teilen fliesst, wenn sich Kern und Kolben in ihrer untersten Stellung befinden, ist die Pumpe wieder in ihrer Ruhephase.
Eine geänderte Ausführungsform ist in den Fig. 6-10 dargestellt, wobei ähnliche Teile gleiche Bezugsziffern tragen.
Bei dieser Ausführung weist die Pumpe einen zusätzlichen Teil 48, einen weiteren festen Kontakt 49 und noch einen beweglichen Kontakt 50 auf. Dadurch soll eine zusätzliche Pumpe (nicht gezeigt) betätigt werden, um Schmiermittel weiteren zu schmierenden Teilen zuzuführen.
Wenn die Nockenscheibe 41 den Steuerschalter schliesst, wird die erste Wicklung 35 der Spule erregt und bewirkt die Aufwärtsbewegung des Kernes 10, der Stossstange 12 und des Kolbens 26.
Sobald der Kern sich dem Ende seiner Bewegung nähert, bewegt die Stange die Kontakte 38 und 50, so dass der Schalter 15 geöffnet, die Kontakte 49 und 50 aber geschlossen werden. Das bewirkt die Speisung der zweiten Wicklung 36 und auch der ersten Wicklung 35a (Fig. 7) einer zweiten Pumpe.
Diese zweite Pumpe arbeitet in gleicher Weise wie die erste und schliesst einen Schalter 15a, um die Erregung der zweiten Wicklung 36a dieser Pumpe zu bewerkstelligen. Wenn die Nockenscheibe den Steuerschalter 1 wieder öffnet, werden beide Spulen nicht mehr gespeist und Schmiermittel durch die entsprechenden Auslässe gepumpt.
Bei einer weiteren Ausführung kann jedes Röhrchen mit einer Schutzvorrichtung versehen sein, die
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verhindert, dass Schmiermittel aus der Leitung in die Lager kommt, während das Fahrzeug stillsteht. Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform bestehen diese Schutzeinrichtungen aus Rückschlagventilen 52, die eine Dichtung 53 aus Plastik oder einem ähnlichen Material besitzen, die zwischen einer Stütze 54, einem Dichtungsring 29a und der oberen Platte 29 angeordnet ist.
Fig. 9 zeigt eine Anordnung betreffend die Anbringung der Röhrchen an den Schmiermittelauslässen. Bei dieser Ausführung ist ein Verteilerkopf 55 vorgesehen, der eine Kapsel 56, aufnimmt, welche beide vorzugsweise aus Metall bestehen. Eine Hülse 57 aus Plastik oder ähnlichem Material ist mit einem Rohr 58 verbunden, welches das Röhrchen 59 einschliesst.
Die Hülsen 57 ist an der Kapsel 56 befestigt, wozu die Kapsel eine Anzahl von ringförmigen Flanschen 60 aufweist.
Fig. 10 stellt eine weitere Anordnung zur Anbringung der Röhrchen am Schmiermittelauslass dar. Ein Ende 61 des Röhrchens ist nach aussen erweitert, und ragt aus dsm Ende der Hülse 58 heraus. Die Hülse wird von einer axialen Bohrung des Verteilerkopfes aufgenommen, welche einen Bund 62 enthält. Das erweiterte Ende 61 des Röhrchens, welches sich durch die Bohrung erstreckt, liegt hinter dem Bund.
Durch diese Anordnung ist eine wirksame Dichtung zwischen Röhrchen und Verteilerkopf erreicht, da das zum Röhrchen strömende Schmiermittel das erweiterte Ende gegen den Bund 62 der Bohrung drückt. Bei dieser Asuführung können Hülse und Verteilerkopf aus Plastik oder ähnlichem Material gefertigt sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schmiersystem, bestehend aus einer elektromagnetisch arbeitenden Kolbenpumpe mit Einlasssteuerung durch Kolben und Auslasssteuerung durch ein federbelastetes Rückschlagventil und einer Schalteinrichtung, die in Abhängigkeit von der Drehzahl der zu schmierenden Maschine oder Anlage die Pumpenhübe bestimmt, wobei die Kolben mit einem Verteilerraum für den Schmierstoff verbunden ist, in den eine oder mehrere Zumessleitungen einmünden, und eine Spule der elektromagnetischen Pumpe den Saughub und eine eingebaute Druckfeder den Förderhub durchführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (7) zwei Wicklungen (35,36) mit einem mit dem Förderkolben (26) zusammenwirkenden Kern (10,12) und einen durch diesen betätigbaren Schalter (15) aufweist, der eine Wicklung (35) in den Stromkreis einschaltet, wenn sich der Kern (10)
unter der Wirkung der Feder (16) in seiner von der Spule entferntesten Stellung befindet, und beide Wicklungen (35,36) in Serie schaltet, sobald sich der Kern (10) in seiner andern Endstellung im Inneren der Spule befindet.