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Ventillose Schmierölpumpe für mehrere Schmierstellen, insbesondere
für Kolbenmaschinen Bei vielen Maschinen oder Vorrichtungen sind oft an mehreren
Stellen zugleich oder nacheinander an sich kleine Ölmengen zu Schmierzwecken erforderlich.
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So reicht beispielsweise bei thermisch hochbeanspruchten Kolben und
Zylindern oft die normale Schleuderschmierung aus dem Kurbelgehäuse nicht aus, und
es muß eine zusätzliche Frischölschmierung vorgesehen werden. Die letztere macht
dann besondere Schwierigkeiten, wenn die Fördermengen pro Hub der Ölpumpe sehr klein
werden. Selbst bei sorgfältigster Abstimmung der Pumpenzylinder aufeinander sind
diese Kleinstförderungen im praktischen Betrieb nicht zu halten. Kommen dazu noch
die Forderungen ciner Einführung der Ölmenge in den Zylinder bei einer ganz bestimmten
Stellung des Arbeitskolbens; so ist eine praktische Verwirklichung mit den heute
üblichen 1,litteln kaum noch möglich.
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Diese sogenannte Hubtaktschmierung ähnelt in ihren Bedingungen sehr
stark denjenigen der Brennstoffeinspritzung von Dieselmotoren, und es ist daher
auch schon vorgeschlagen worden; Brennstoffpumpen für die Hubtaktschmierung zu benutzen.
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Das stößt aber insofern auf Schwierigkeiten, als itn Gegensatz zur
Brennstoffeinspritzung jeder Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine zwei oder
noch mehr Schmierstellen hat. Die Zahl der Plunger der Brennstoffpumpen müßte demnach
verdoppelt oder verdreifacht werden. Auch müßten die Plunger wegen der geringen
Fördermenge sehr zierlich werden.
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Ganz abgesehen von dem hohen Preis eines solchen Aggregates würden
die Schwierigkeiten der Mengenabstimmung immer mehr wachsen, und die Einzelförderungen
würden nach kurzer Betriebszeit wieder stark differieren.
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An sich sind Schmierölpumpen für mehrere Schmierstellen bekannt, bei
welchen der Pumpenkolben iin Zylinder drehbar und durch Nocken am Zylinder axial
beweglich angeordnet ist. Bei einer Drehbewegung des Kolbens werden die einzelnen
Stellen nacheinander mit 01 versorgt. Für sehr kleine Ölmengen, etwa in der
Größenordnung von 2 bis 5 mm3 je Schmierstelle, sind diese Pumpen aber nicht geeignet.
Derartig kleine Mengen machen es unbedingt erforderlich, daß der Pumpenraum beim
Saughub-einwandfrei gefüllt ist, d. h. daß das -Öl -der Pumpe unter Druck zufließt.
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Ein derartiges Zuströmen unter Druck ist bei einer anderen Art von
Pumpen bekannt. Die hier bekanntgewordene ventillose Schmierpumpe dient für die
Umlaufschmierung von Kolbenmaschinen und besitzt eine Hilfspumpe für eine Zusatzfrischölschmierung.
Bei dieser Ausführung sind beide Kolben, die verschieden große Durchmesser besitzen,
gleichachsig angeordnet und werden zur Förderung des Öles von einem Antrieb gedreht
und dabei gleichzeitig durch eine Kulissenführung in Längsrichtung hin- und herbewegt.
Diese Pumpe besitzt nur jeweils eine Ableitung für die Umlaufschmierung und die
Zusatzschmierung.
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Eine andere bekanntgewordene Ausführung dient als Brennstoffeinspritzpumpe
für Brennkraftmaschinen. Hierbei wird ein mit einer zentrischen Bohrung versehener
Kolben nach Überbrückung eines gewissen Leerhubes des durch einen Nocken gesteuerten
Stößels von diesem Stößel zur Kraftstofförderung bewegt. Zur Förderung des Kraftstoffes
ist der Kolben als Differentialkolben ausgeführt. Das Ansaugen des der Pumpe ohne
Druck zugeführten Kraftstoffes erfolgt durch die unterschiedliche Massenträgheit
von Stößel und Kolben. Ein derartiges Ansaugen läßt sich wohl bei leichtflüssigen
Medien erreichen, aber nicht bei Schmieröl u. dgl.
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Gemäß der Erfindung wird bei einer ventillosen Schmierölpumpe für
mehrere Schmierstellen mit zwei gleichachsig angeordneten Kolben von verschiedenem
Durchmesser, bei der der eine Kolben durch einen besonderen Antrieb, wie Nockenwelle
od. dgl., in Längsrichtung des Zylinders, dem das Schmieröl unter Druck zuströmt,
hin- und herbewegt und dabei gleichzeitig gedreht wird und nach Überbrückung eines
gewissen Leerhubes den anderen Kolben in Längsrichtung des Zylinders mitbewegt,
worauf dann beide Kolben in einem in Höhe ihrer Berührungsstellen angeordneten Druckraum
als Differentialkolben wirken, vorgeschlagen, eine Zu- und Ableitung für das der
Pumpe und mittels in den beiden Kolben vorhandener Verbindungsleitungen dem Druckraum
zuströmende Schmieröl derartig anzuordnen, daß bei Leerhub der
Pumpe
ein Kreislauf des Schmieröles durch den Druckraum und den Ölsammelbehälter erfolgt,
während beim anschließenden Förderhub dieser Kreislauf unterbrochen ist und dann
die beiden Kolben Schmieröl aus dem Druckraum zu den einzelnen Schmierstellen fördern.
Ein besonderer Vorteil einer derartigen Pumpe besteht darin, daß beim Leerhub oder
Rückhub das unter Druck der Pumpe zuströmende Öl die Pumpe bzw. deren Druckraum
durchströmen kann und nur beim Förderhub dieser Ölstrom unterbrochen wird, wobei
dann die Pumpe aus ihrem Druckraum eine bestimmte Ölmenge in verschiedene, zu den
Schmierstellen führende Ableitungen pumpt. Dieses Durchströmen bei Leerhub ist insofern
vorteilhaft, als bei diesen Schmierölpumpen, deren zu fördernde Ölmenge meistens
gering ist und daher Druckraum und Zuleitungen kleine Abmessungen haben, hierdurch
ein Zusetzen der Zuleitungen, Steuerkanäle u.dgl. verhindert wird. Nach jedem Förderhub
der Pumpe erfolgt ein Durchströmen und damit gleichsam ein Spülen des Druckraumes
und aller ölführenden Kanäle. Ferner ist hierdurch gewährleistet, daß nach jedem
Förderhub der Druckraum wieder vollständig mit Öl gefüllt wird. Nur bei einer gleichmäßigen
Füllung des Druck- oder Pumpenraumes kann die an Schmierölpumpen gestellte Forderung
erfüllt werden, nämlich daß die Pumpe immer gleichmäßige Ölmengen zu den einzelnen
Schmierstellen fördert.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
An Hand dieses Beispiels sollen weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
näher erläutert werden.
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Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Oberteil der Schmierölpumpe;
Abb. 2 einen Schnitt durch die Ebene des Auslaßstutzens.
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Mit 1 ist das Gehäuse bzw. der Zylinder des Förderkolbens 2 bezeichnet.
Der Antrieb dieses Kolbens geschieht in bekannter Weise durch eine Nockenwelle und
die Drehung um seine Längsachse durch einen auf der Nockenwelle angeordneten Kegelradantrieb.
Nockenwelle und Zahnradtrieb sind der besseren übersieht wegen weggelassen.
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Beim Abwärtsgang setzt sich der obere Kolben 3 mit seinem Bund auf
das Gehäuseoberteil bzw. den Zylinder 4 auf. Dabei wird das Schmieröl über den Kugelanschluß
5 und die Bohrungen 6 und 7 des Plungers 2 dem Förderraum 8 zugeführt. Das geschieht
durch eine Vordruckpumpe, die beispielsweise in Gestalt einer Zahnradpumpe direkt
auf die Nockenwelle gesetzt ist. Unter dem Druck der Zahnradpumpe strömt das
01 durch die Bohrungen 9 des Plungers 3 und die Bohrung 10 sowie den Anschluß
11 wieder in den Tank zurück.
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Beim Aufwärtsgang des Plungers 2 wird dieser Ölstrom dadurch unterbrochen,
daß die Bohrung 6 ihre Verbindung mit der Ringnut 12 verliert. Zunächst wird das
Öl dann durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 weiterhin durch den Plunger 3 und
den Anschluß 11 in den Tank zurückgefördert. Das geschieht so lange, bis der Plunger
2 auf den Plunger 3 aufsetzt und diesen so weit anhebt, bis die Bohrung 10 sich
nicht mehr in dem Bereich der Ringnut 13 befindet. Die bisher erfolgte Bewegung
des Plungers 2 und 3 wird als Leerhub bezeichnet. Von da ab beginnt die wirksame
Förderung, und zwar mit der Differenzfläche der beiden Kolben 2 und 3. Das Öl wird
dann über das Druckventil 14, die Bohrung 15, die Steuernut 16 und den Anschluß
17 zur Schmierstelle des Motorzylinders gedrückt. Die Abb. 2 zeigt einen Horizontalschnitt
durch die Ebene der Auslaßstutzen, die durch die Drehbewegung des Plungers 2 gesteuert
werden. Es ist natürlich möglich, auch noch mehr als einen Kranz dieser Auslaßstutzen
anzuordnen.
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An Stelle der Zahnradförderpumpe kann das C51 auch durch natürliches
Gefälle zufließen.
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Die Einstellung der Fördermenge geschieht durch Zulegen oder Wegnehmen
von Beilagscheiben 18. Dadurch wird der Abstand zwischen den beiden Kolben 2 und
3 verändert, und das Aufsetzen des Kolbens 3 auf den Kolben 2 erfolgt dementsprechend
früher oder später. Durch diesen veränderlichen Eingriff der beiden Plunger wird
der Leerhub und damit auch der wirksame Förderhub geändert.
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Der Vorteil der vorliegenden Schmierpumpe besteht im wesentlichen
darin, daß eine mengenmäßige Abstimmung für die verschiedenen Schmierstellen am
Motorzylinder nicht mehr erforderlich ist. Auch während des Betriebes können keine
Differenzen an diesen Schmierstellen eintreten. Verschleißbedingte Änderungen wirken
sich auf alle Schmierstellen gleichmäßig aus und können durch die oben beschriebene
Möglichkeit der Füllungseinstellung mit Hilfe von Beilagescheiben leicht ausgeglichen
werden. Eine Einregulierung der Pumpe auf einem besonderen Prüfstand ist daher nicht
erforderlich.
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Die Pumpe wird laufend von großen Ölmengen durchströmt und arbeitet
daher genauer, als wenn sie nur die winzige, für die Schmierung benötigte Ölmenge
ansaugen würde. Diese geringe Menge wird im sogenannten wirksamen Förderhub dann
durch die Ringfläche des Differentialkolbens von der Gesamtmenge abgenommen.