Kolbenschmiervorrichtung für Brennliraftmaschinen, insbesondere Grossdieselmotoren Die vorliegende Erfindung betrifft dasjenige System der Schmierung der Kolben von Brennkraftmaschinen, wie es besonders bei grossen Dieselmotoren verwendet wird, bei dem das Schmiermittel am Ende des Ver dichtungshubes, oder um diesen Zeitpunkt herum, an einer Anzahl von am Umfang der Arbeitszylinder zwischen dem Kolbenkopf und dem ersten Kolben ring verteilten Punkten, z. B. fünf bis sechs, einge spritzt wird.
Der Ausdruck Schmiermittel , hier ge wöhnlich eine Emulsion, wird hier zu Bezeichnung einer Flüssigkeit benützt, die sowohl Schmieröl als auch Zusatzstoffe zum Schutze der Zylinderinnen- wand und der Kolbenflächen gegen Korrosion durch Verbrennungsprodukte enthält.
Da das Schmiermittel am Ende jedes Verdichtungs hubes eingespritzt wird, muss es zwecks Vermeiden,; eines Überschusses dosiert werden, da ein solcher nicht nur verschwenderisch ist, sondern auch ein un zulässiges Verkohlen des Kolbenkopfes und viel leicht noch eine Störung der richtigen ';lerbrenn.ung begünstigt. Das Dosieren verlangt eia separates ba sieren der Schmiermittelzufuhr an jedem Injektions punkt und somit eine vervielfachte Ausrüstung, wäh rend die kleine, an jedem einzelnen Punkt benötigte Menge ein genaues Dosieren stark erschwert.
Es ist schon vorgeschlagen worden, diesen For derungen gerecht zu werden durch Einspriten der ganzen, für einen einzelnen Zylinder benötigten Schmiermittelmenge am Ende eines Verdichtungs hubes an einem der Injektionspunkte, und die Injek tionen der Reihe nach unter den verschiedenen Injek tionspunkten in aufeinanderfolgenden Zyklen zu vor teilen.
Damit ist die durchschnittliche eingespritzte Menge die gleiche wie bei Anwendung des fr@iher _i Systems, während die Menge des an einem Punkt eingespritzten Schmiermittels so viele Male so gross wie diejenige, die an jedem Punkt eingespritzt wor den wäre, wie Injektionspunkte vorliegen, wodurch das Problem der Dosierung leichter zu lösen ist und die Anzahl der Dosiervorrichtungen entsprechend reduziert wird. Die einzige zu diesem Zweck erfor derliche zusätzliche Ausrüstung ist ein Verteiler zwi schen der Einspritzpumpe und den Einspritzpunkten, nebst Mitteln zum Antrieb des Verteilers. Daraus.
dass die ganze pro Zyklus benötigte Schmiermittel menge an einem einzigen Punkt eingespritzt wird, er geben sich keine Schwierigkeiten bzw. schädliche Auswirkungen, da an allen Punkten eine Zufuhr in einer Reihe von Zyklen eintritt, die gleich der Anzahl von Einspritzpunkten ist, gewöhnlich nicht mehr als fünf oder sechs.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmier vorrichtung für ein System des oben angeführten all- acm-inen Charakters, d. h. zur Abgabe von Schmier- stoff an den r einer Brennkraftmaschi- ne nszit -einer Anzahi von am Umfang auf einem Ni- vcau zwischen der vom Zylinderkopf am Ende eines 'o7erdichtungshubes
eingenommenen Lage und dem erster. Kolb--:lriil g liegenden Punkten zum Einspritzen von Schmie:rmittei. Diese Schmiervorricht:xng weist eine mit dem Motor kuppelbare Einspritzpumpe alif zur Abgabe einer dosierten Schmierstoffmenrze vve- nigsiens annähernd am Ende jedes Verdichtungs- hubes, und eineu ebenfalls mit dem Motor kuppele raren Verteiler,
der aufeinanderfolgende Abgaben der Purr7pe in einer vorbestimmten Folge an verschie dene Einspritzpunkte leitet. Dabei ist die dosierte Menge gieicli der Totalmenge, die pro Arbeitszyklus für alle von der Schmiervorrichtung belieferten Punk te erforderlich ist.
Gemäss der Erfindung ist der Ver teiler ein von einem Malterserkreuzantrieb in Drehung versetzter Rotationsverteiler. Der genannte Antrieb arbeitet zwangsläufig und hat auch den Vorteil, dass er eine Bewegung hervorbringt, die Trägheitsbela- stungen klein hält und Stösse vermeidet, trotzdem dieser Antrieb intermittierend arbeitet, was ja not wendig ist, da der Verteiler während der tatsächh - chen Einspritzperioden stationär sein muss.
Der Verteiler kann mit Vorteil eine mit dem Mo tor, vorteilhafterweise mit der Nockenwelle koppel bare Antriebswelle aufweisen, die die Einspritzpumpe und auch den Malteserkreuzantrieb antreibt.
Es könnten auch mehr als eine Schmiervorrich tung pro Arbeitszylinder verwendet werden, die par allel zueinander arbeiten und je "ihren eignen Satz von Einspritzpunkten bedienen würde. Auf diese Weise wäre -es möglich, Schmiermittel an z.B. zwei einander diametral gegenüberliegenden Punkten einzuspritzen; aber eine solche Komplikation ist gewöhnlich un nötig, und es genügt, alle die einem einzelnen Kolben kopf dienenden Injektionspunkte von einer einzigen Pumpe aus zu beliefern.
Im Falle von in einem ge meinsamen Arbeitszylinder arbeitenden gegenläufigen Kolben hingegen, kann die Schmiervorrichtung zweck- mässigerweise zwei Einspritzpumpen und zwei Ver teiler aufweisen, von denen das eine Paar alle die dem einen einzelnen Kolbenkopf, und das andere Paar alle die dem anderen Kolkenkopf dienenden Einspritz punkte beliefert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in An wendung auf eine Doppelschmiervorrichtung für einen Arbeitszylinder, in welchem zwei einander entgegen gesetzte Kolben arbeiten, ist in der Zeichnung ver anschaulicht, und zwar zeigt F ig. 1 einen Schnitt, wobei der grössere, die Pum pen und die Antriebswelle zeigende Teil, in der Mit telebene der Fig. 2 liegt, und ein auf der linken Seite ligende einen Verteiler und ein Malteserkreuz zei gendes Teil nach der Linie 1-I in Fig. 2 verläuft;
Fig. 2 eine Endansicht, wobei einige Teile wegge lassen bzw. weggebrochen sind zwecks Freilegens des einen Malteserkreuzes und dessen Antriebes; und Fig. 3 einen Detailgrundriss der beiden Pumpen. Das gezeigte Beispiel betrifft eine Doppelschmier vorrichtung mit zwei Pumpen und zwei Verteilern. Jeder der beiden Verteiler weist ein Gehäuse 11 mit einer Zentralbohrung 12 auf, in der von einem Mal teserkreuz 14 eine Spindel 13 angetrieben ist, die den Drehteil des Verteilers bildet.
Ein Einlassanschluss von einer unten beschriebenen Pumpe endigt in einem Druchlass 15 in der Bohrung 12, und so viele Auslassdurchgänge 16 wie Punkte der Injektion in den vom Verteiler bedienten Motorzylinder vorhan den sind, öffnen sich auch in die Bohrung 12 in glei chen Winkelabständen in einer Querebene, die axial von derjenigen absteht, die den Einlass 15 enthält. Beim vorliegenden Beispiel sind sechs Auslassöffnun- gen 16 vorhanden.
Die Spindel 13 weist eine Um- fangsnut 17 auf, die mit der Einlassöffnung 15 ver bunden ist, nebst einer an die Nut 17 anschliessenden Axialnut 18, die mit den Auslassöffnungen 16 ver bunden ist. Die Nut ist in bezug auf das Malteser- kreuz 14 zeitlich so abgestimmt, dass während der stationären Perioden die Axialnut 18 mit der Aus- lassöffnung 16 verbunden ist. In allen Stellungen ist die Einlassöffnung 15 durch die Umfangsnut 17 mit der Axialmtt 18 verbunden.
Da das Schmiermittel gegen den Verdichtungs druck eingespritzt werden muss, sind die auftretenden Drücke hoch. Die Verteilerspindel 13 muss daher ein sehr feines Laufspiel in der Bohrung 12 des Gehäuses 11 aufweisen, und die Abnützung muss weitgehend vermindert werden. Die Verteilergehäuse-Bohrung 12 und die Spindel 13 sind daher gehärtet und gelappt. Um Schwierigkeiten zufolge der engen Passung der Spindel zu vermeiden, kann vorgesehen sein, sie beim Rotieren noch axial hin- und herzubewegen.
Dies kann geschehen mittels einer Nockensteuerung, her gestellt durch Abschneiden der beiden Spindelenden 19 schräg zur Spindelachse und durch Vorsehen von abgeschrägten Anschlägen 21 für die Spindelenden 19. Die beiden letzteren sind zu einander parallel, nicht aber die beiden Anschläge. Aber es könnte auch die umgekehrte Anordnung getroffen sein. Das Malte serkreuz 13 sitzt gleitend auf der Spindel 13, damit es immer die gleiche Axiallage einnehmen kann. Die Spindel weist zweckmässigerweise einen Teil 22 von z.
B. Sechseckform auf, und das Malteserkreuz 14 eine entsprechende Bohrung. Die Breite bzw. Länge der beiden Nuten 17, 18 ermöglicht die Hin- und Herbewegung der Spindel 13, deren Amplitude nicht sehr gross zu sein braucht.
Angesichts des hohen Druckes und der Einspritz bedingungen sind die Schmiermittelpumpen und die Injektoren den Einspritzpunkten zweckmässig von der gleichen Art wie sie zum Einspritzen von Brennstoff in Dieselmotore verwendet werden. Hierfür eignet sich besonders diejenige Art von Einspritzpumpe, bei der die abgegebene Menge mittels Rotation durch eine Zahnstange auf der den Pumpenzylinder bilden den Hülse reguliert wird.
Beim gezeigten Beispiel weist jede Pumpe eine Hülse 23 auf in der ein Plunger 24 hin- und herbe weglich ist. Das Schmiermittel tritt unter Druck aus einem Speiseanschluss 25, einem Durchgang 26, einer Kammer 27 und einer Bohrung 28. Zum Inbetrieb- setzen der Pumpe dient eine Luftablassschraube 29. Zwischen der Hülse 23 und einer den Einlassanschluss zum Verteiler bildenden Rohr 32 ist ein Auslass- ventil 31 vorgesehen.
Im Plunger 24 ist eine Bohrung 33 vorhanden, die aus dem Raum über ihr führt und seitlich in eine Plungerausnehmung mündet, die von einer nach einer Schraubenlinie verlaufenden Kante 34 begrenzt ist. Befindet sich der Plunger in der Lage nach Fig. 1, so tritt Schmiermittel durch die Bohrung 28 ein und füllt den Raum über dem Plunger, und füllt dann auch die genannte Ausnehmung durch die Bohrung 33.
Wird der Plunger beim Förderhub angehoben, so wird Schmiermittel durch die Bohrung in die Speise leitung zurückgedrängt, bis der Plunger gerade die Bohrung 28 überdeckt hat, wonach Schmiermittel am Auslassventil 31 vorbei durch die Leitung 32, die Öffnung 15, die Nuten 17 und 18, eine der Öffnungen 16 und dann zu einem der Einspritzpunkte im Ar beitszylinder gedrückt wird. Erreicht dann die Kante 34 der Ausnehmung die Bohrung 28, so hört die Förderung auf, da das Schmiermittel dann durch die Bohrungen 33, 28 in die Speiseleitung zurück gedrückt werden kann.
Durch Drehen des Plungers 24 um seine Achse und relativ zur Hülse 23 kann die Distanz, durch die sie sich bewegt, bevor die Kante 34 die Bohrung 33 freizulegen beginnt, und damit auch die Fördermenge variiert werden. Beim vorliegenden Beispiel ist die Hülse 23 mittels einer Schraube (nicht gezeigt) fixiert, die in eine Nut im Kopf der Hülse greift und so die \,JVinkelstellung der Bohrung 28 bestimmt, und ist durch den Auslassanschluss niedergehalten, aber der Plunger 24 kann gedreht werden. Zu diesem Zweck weist letzterer einen Querkeil 35 auf, der in einen Schlitz 36 in einer Nabe 37 greift.
Letztere trägt ein Ritze] 38, das mit einer Zahnstange 39 im Eingriff ist, die verschoben werden kann, um das Ritze] 38 zu drehen. Dadurch wird auch der Plunger 24 gedreht, und zwar mittels einer Schraube 41 (Fig. 3), die einen Bund 42 aufweist, der in eine Nut 43 am Ende der Zahnstange 39 greift. Die Einstellung kann gesichert werden mittels einer weiteren Schraube 44. Es ist zu beachten, dass eine separate, in Winkelstellung zu sichernde Hülse verwendet wird, um die Pumpe zu sammenstellen zu können.
Dabei wird der Plunger 24 mit seinem Querkeil in die Nabe 37 von der einen Seite des Schlitzes 36 her eingeführt, zu welchem Zweck die Bohrung des Ritzels im oberen Ende ab gekantet ist. Sowohl das Ritze] als auch der Querkeil sind markiert um das Zusammenstellen in den richti gen relativen Winkelstellungen zu gewährleisten, in welchen sie aufeinander abgestimmt bleiben.
Die beiden Einspritzpumpen sind nebeneinander parallel längs einer Antriebswelle 45 angeordnet, die in einem Hauptgehäuse 46 gelagert ist. Diese Welle wird z. B. durch ein Zahnrad das von der Welle auf geklinkt werden kann, von einer geeigneten Welle am Motor angetrieben, z. B. von der Nockenwelle. Die Welle 45 betätigt die beiden Pumpen durch Nocken 47, wobei die Plunger 24 von Stösseln 48 gehoben werden, die je eine Nachlaufrolle 49 aufweisen, und von Federn 51 gegen die Welle gedrückt werden. Die unteren Federhalter 50 sind an einer Seite geschlitzt, um von einer Seite über den Plunger 24 aufgeschoben werden zu können, wobei sie gegen einen Absatz am unteren Ende des Plungers anliegen.
Das nicht mit dem Motor gekuppelte Ende der Welle 45 ragt in ein Endabteil des Gehäuses 46 und trägt ein Zahnrad 52 (Fig. 2) durch welches die Welle über miteinander kämmende Zahnräder 53 die Kurbeln 54 antreibt, die ihrerseits die Malteserkreuze antreiben. Um eine stärkere Konstruktion zu schaffen, sind die Malteserkreuze nicht durchgehend geschlitzt. Die Kurbeln 54 weisen die übliche Nabe 55 mit Aus schnitt auf, der das Malteserkreuz zwischen dessen intermittierenden Bewegungen sperrt. Die Malteser kreuze und die Kurbeln sind gehärtet, um die Ab nützung zu verringern.
Die dargestellte Doppelschmiervorrichtung ist für einen Arbeitszylinder mit zwei entgegengesetzten Ar beitskolben und zwei Reihen von Schmiermittel-Ein- spritzpunkten bestimmt, und die beiden Nocken auf der Welle 45 sind wenigstens annähernd in überein stimmung und zeitlich abgestimmt für eine Injektion beim Stillstand des Verteilers und während die Ar beitskolben sich am Ende des Verdichtungshubes be finden. Die gezeigte Vorrichtung könnte aber auch benützt werden zum Beliefern von zwei verschiedenen Arbeitszylindern, wobei die Nocken entsprechend ein gestellt sind. Natürlich kann eine Schmiervorrichtung nach der Erfindung auch mit nur einer einzigen Pum pe und einem Verteiler konstruiert sein, oder auch für mehr als zwei Pumpen und Verteiler.
Auch kann das Malteserkreuz und der Verteiler gebaut sein für Belieferung einer anderen Zahl von Schmierstellen. Aus Herstellungsgründen erhält der Teil 22 der Spin del 13 die gleiche Anzahl von Seiten wie von Öff nungen 16 im Verteiler und Schlitze im Malteser- kreuz.
Beliefert der bzw. jeder Verteiler eine ungerade Zahl von Injektionssteilen, z. B. fünf, so können diese so verbunden sein, dass Injektion aufeinanderfolgend an alternierenden Punkten stattfindet.