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Schmierpumpe für Gelenke, insbesondere von Einzelgetrieben stufenloser
Schaltwerkgetriebe Die Erfindung betrifft eine in ein Gelenk eingebaute Schmierpumpe,
insbesondere für Gelenke von Einzelgetrieben stufenloser Schaltwerkgetriebe, wobei
das dem Pumpenkörper aufgegebene Schmiermittel unter Ausnutzung der Relativbewegungen
der Glieder des Gelenkes durch mindestens einen im Pumpenkörper vorgesehenen Kanal
unter Druck zwischen die Gleitflächen des Gelenkes gefördert wird. Die mit dem Erfindungsgegenstand
zu lösende Aufgabe wird darin gesehen, die Schmierung der Gelenke mit einfachen
baulichen Mitteln zu verbessern.
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Bekanntlich ist das Schmieren der Gelenke von Einzelgetrieben in stufenlosen
Schaltgetrieben, die ebene oder räumliche Bewegungen ausführen, umständlich und
schwierig, da beispielsweise den Gelenken das Schmiermittel über mehrere Undichtigkeitsstellen
hinweg zugeführt werden muß, so daß eine genaue Dosierung der Schmiermittelmenge
nicht möglich ist. Vielmehr muß die den Gleitflächen der Gelenke zuzuführende Schmiermittelmenge
wesentlich größer sein als die Menge, die für eine einwandfreie Schmierung der Gelenke
erforderlich wäre. Das hat den Nachteil, daß eine entsprechend aufwendige, eine
hohe Leistung aufweisende, die Herstellung des Getriebes verteuernde Schmieranlage
notwendig ist, um ein Heißlaufen der Gelenke bei höchster Belastung zu vermeiden.
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Es ist ein Universalgelenk bekannt, bei dem zwei Drehmomente übertragende
Glieder über einen Kugelzapfen gegeneinander schwenkbar sind. Die Schmierung des
Kugelgelenkes wird durch eine kleine Pumpe bewirkt, die in einem Ansatz des einen
Gliedes angeordnet ist. Die Pumpe weist eine Feder auf, die eine aus einem elastischen
Werkstoff bestehende Kappe immer gegen die Innenwand eines das eine Glied konzentrisch
umgebenden Gehäuses drückt. Bei der Relativbewegung der beiden Glieder zueinander
wird die Feder mehr oder weniger zusammengedrückt, wobei über einen Kanal Öl zwischen
die Gleitflächen des Kugelgelenkes gelangt. Die Anordnung der kleinen Pumpe in einem
Ansatz des einen Gelenkgliedes ist in ihrem Aufbau kompliziert und demnach störanfällig.
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Bei einer bekannten Konstruktion einer Schmiervorrichtung für oszillierende
Lagerungen ist auf dem hin- und hergehenden Teil der Lagerung eine Pumpe eingeschraubt.
Der Antrieb der Pumpe wird durch einen pendelartigen Körper bewirkt, dessen Schwenkbewegungen
über ein Zahnrädchen und zwei federbelastete Sperrklinken auf eine kleine Rolle
übertragen werden. Diese wiederum hat auf ihrer Zylinderfläche eine Vertiefung,
in der bei jedem ruckartigen Umlauf etwas Schmiermittel mitgenommen und der Gleitfläche
zugeführt wird. Auch diese Pumpe ist in ihrem Aufbau kompliziert und teuer. Die
erwähnten Mängel werden gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch vermieden, daß
das eine Glied des Gelenkes den Pumpenkörper, das andere den in diesen eingreifenden
Pumpenkolben aufweist. Auf diese Weise wird die Schmierung stufenloser Schaltwerkgetriebe
einfacher, billiger und betriebssicherer, da das Schmiermittel dem Pumpenkörper
mit geringem Druck oder drucklos, beispielsweise durch Spritzschmierung, zugeführt
werden kann, um von dort durch die erfindungsgemäße Schmierpumpe zwischen die Gleitfläche
des Gelenkes gepreßt zu werden. Dadurch lassen sich die Gleitflächen bei jeder Belastungsstufe
ausreichend mit Schmiermittel versorgen, was wiederum die Betriebssicherheit des
Getriebes erhöht. Die erfindungsgemäße Pumpe ist in ihrem Aufbau sehr einfach und
demnach billig: Was die Konstruktion der Schmierpumpe anbetrifft, so schlägt die
Erfindung ferner vor, daß sie als Drehkolbenpumpe ausgebildet ist, wozu der Pumpenkörper
von einem zapfenartigen Ansatz des einen Gliedes gebildet ist, der den Pumpenkolben
aufnimmt und auf dem das den Kolben betätigende Glied drehbar lagert. Diese Konstruktion
ist einfach und mit geringem baulichem Aufwand durchführbar. Zweckmäßig ist der
Pumpenkolben doppelt wirkend ausgebildet und weist hierzu beispielsweise die Form
eines Segmentes auf, das um die Gelenkmittelachse schwenkbar in einer im Ansatz
vorgesehenen, ganz oder teilweise geschlossenen, den Pumpenraum bildenden Aussparung
lagert, die durch mindestens einen Kanal mit den Gleitflächen des Gelenkes in Verbindung
steht und der das Schmiermittel von außen zuführbar ist. Die Aussparung kann kreisförmigen
Querschnitt
haben und durch den Kolben sowie durch einen Einsatz
in zwei durch einen Deckel teilweise abgedeckte Kammern unterteilt sein, von denen
jede durch einen Kanal mit den Gleitflächen des Gelenkes in Verbindung steht.
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Was die nähere Ausbildung des Kolbens anbetrifft, so kann dieser einen
Zapfen aufweisen, mit dem er in einer entsprechenden Aussparung schwenkbar gelagert
ist. Ferner kann er zwei mit Abstand nebeneinander angeordnete parallel verlaufende
Ansätze aufweisen, zwischen welche ein Steg greift, der mit dem auf dem Ansatz lagernden
Glied fest, jedoch zweckmäßig lösbar verbunden ist.
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Es können für zwei oder mehr Gelenke bzw. Schmierstellen nur eine
Schmierpumpe vorgesehen sein. die durch Kanäle mit den Schmierstellen in Verbindung
steht.
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Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung
und der Zeichnung ersichtlich, die ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt ein frei schwingendes Gelenk eines Einzelgetriebes stufenloser
Schaltgetriebe mit der neuen Schmiervorrichtung im Aufriß.
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Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 1. Im Ausführungsbeispiel
ist mit 1 ein Glied eines Einzelgetriebes von stufenlosen Schaltgetrieben bezeichnet.
das mit einem weiteren Glied 2 desselben Einzelgetriebes gelenkig verbunden ist.
Zu diesem Zweck hat das Glied 1 einen zapfenartigen Ansatz 3, auf dem (las ringförmige
Ende 4 des Gliedes 2 mittels einer Lagerbuchse 5 gelagert ist. In dieses aus den
Teilen 3 bis 5 bestehende, die Glieder 1 und 2 beweglich miteinander verbindende
Gelenk ist eine Schmiervorrichtung eingebaut, die sich im wesentlichen aus einem
Pumpenkörper und einem Pumpenkolben zusammensetzt. Der Pumpenkörper wird von dem
Ansatz 3 des Gliedes 1 gebildet, der hierzu zentrisch angeordnete, kreisförmige
Aussparungen 6 und 7 aufweist. Die kleinere, tiefer liegende Aussparung 6 nimmt
den Schwenkzapfen 8 des in der größeren Aussparung 7 schwenkbar gelagerten, als
Pumpenkolben wirkenden Segmentes 9 auf. Das Segment 9 wiederum hat an seiner Oberseite
zwei mit Abstand parallel nebeneinander verlaufende Ansätze 10 und 11, zwischen
die ein Steg 12 greift, welcher mit dem ringförmigen Ende 4 des Gliedes 2 starr,
jedoch zweckmäßig lösbar verbunden ist, beispielsweise mittels einer Senkschraube
13. Gegenüber dem Steg 12 ist in der Aussparung 7, und zwar mit Hilfe einer Schraube
14, ein Einsatz 15 befestigt, der von der Peripherie der Aussparung
7 bis zum Segment 9 reicht und zusammen mit diesem die Aussparung 7 in zwei Kammern
16 und 17 aufteilt, die teilweise von einem halbkreisförmigen Deckel 18 abgedeckt
sind, der auf die Stirnseite des Ansatzes 3 des Gliedes 1 aufgeschraubt ist. jede
Kammer 16 und 17 steht durch einen Kanal 19 und 20 mit den Gleitflächen des Gelenkes
in Verbindung.
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Die Wirkungsweise der Schmiervorrichtung ist folgendermaßen: Während
des Betriebes wird den Kammern 16 und 17 Schmieröl von außen zugeführt; z. B. kann
dies durch eine im Glied 1 oder im Glied 2 vorgesehene Bohrung erfolgen oder, wie
im dargestellten Ausführungsbeispiel, durch Spritzschmierung. In diesem Falle sind
die Kammern 16 und 17 nur teilweise durch den Deckel 18 verschlossen, so daß das
in dem nicht dargestellten Getriebegehäuse umherspritzende Öl in die Kammern eindringen
kann. Im übrigen ist die Form des die Kammern 16 und 17 abschließenden Deckels 18
weitgehend von der Art der Schmierölzuführung abhängig. Die beiden Glieder 1 und
2 führen während des Betriebes periodisch wechselnde Relativbewegungen zueinander
um die Gelenkachse aus, die bewirken, daß das durch den Steg 12 mit dem ringförmigen
Ende 4 des Gliedes 2 fest verbundene Segment 9 um seinen Zapfen 8 in der Aussparung
7 hin- und hergeschwenkt wird. Bewegt sich beispielsweise das Glied 1 in der in
Fig. 1 eingezeichneten Pfeilrichtung und das Glied 2 in der ebenfalls in der Fig.
1 angegebenen Pfeilrichtung, so bewegen sich die Teile 9 und 15 der Schmiervorrichtung
im oberen Teil des Gelenkes aufeinander zu, wobei das Volumen der Kammer 16 verkleinert
und somit das in dieser Kammer angesammelte Öl durch den Kanal 19 hindurch
zwischen die Gleitflächen des Gelenkes gedrückt wird. Während des gleichen Bewegungsabschnittes
vergrößert sich das Volumen der Kammer 17 und kann neues Schmieröl aufnehmen. Das
0I wird von dem Segment 9 durch den Kanal 20 hindurch zwischen die Gleitflächen
gepreßt, sobald die Glieder 1 und 2 ihre Bewegungsrichtung gewechselt haben, während
sich nun die Kammer 16 mit Schmieröl füllt. Diese Vorgänge wiederholen sich während
des Betriebes fortlaufend, so daß die Schmierölversorgung des Lagers gesichert ist.
Die für das Gelenk erforderliche Schmierölmenge kann durch entsprechende Wahl der
Abmessungen der Aussparung 7, des Pumpensegmentes 9 und des Ansatzes 15 dosiert
werden.
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Die Erfindung ist auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
nicht beschränkt, sondern umfaßt natürlich noch weitere Ausführungsmöglichkeiten.
Dies gilt insbesondere für die Ausbildung des Pumpenkörpers 3 und des Pumpenkolbens
9, die an die im Ausführungsbeispiel veranschaulichten Formen nicht gebunden sind.
Zum Beispiel kann der Pumpenkolben auch als Gewindebolzen ausgebildet sein, der
in eine im Ansatz 3 des Gliedes 1 vorgesehene Gewindebohrung hineingeschraubt ist
und mit dem Glied 2 in Verbindung steht, derart, daß der Gewindebolzen infolge der
wechselnden Relativbewegungen der Glieder 1 und 2 abwechselnd in seine Gewindebohrung
hinein- und aus dieser herausbewegt wird und so als Pumpenkolben wirkt. Hierbei
kann der zwischen dem Gewindebolzen und dem Boden der Gewindebohrung verbleibende
Raum als Pumpenraum ausgebildet sein. in den beispielsweise zwei Kanäle münden,
von denen der eine Kanal zu den Gleitflächen des Gelenkes führt, während der andere
Kanal zum Zuführen des Schmieröls dient. Bei dieser Ausführung ist zweckmäßig jeder
Kanal mit einem Rückschlagventil ausgerüstet. Übrigens können Rückschlagventile
auch bei der Schmiervorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel Anwendung finden. Es
besteht ferner die Möglichkeit, das ringförmige Ende 4 des Gliedes 2 als Pumpenkörper
auszubilden und den Pumpenkolben am zapfenartigen Ansatz 3 des Gliedes 1 zu befestigen,
wobei dann die Formen für den Pumpenkolben und für den Pumpenkörper entsprechend
zu wählen sind. Im übrigen läßt sich die Schmiervorrichtung auch in ein Gelenk einbauen,
das auf einer Welle gelagert ist. In diesem Falle kann der Pumpenkörper auf der
Welle drehbar angeordnet sein. Hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen
Schmiervorrichtung ist zu sagen, daß diese auch an Gelenken verwendet werden kann,
bei denen nur ein Glied eine hin- und hergehende Bewegung ausführt, während das
oder die anderen Glieder stillstehen. Schließlich ist zu erwähnen, daß eine
Schmiervorrichtung
auch mehrere Gelenke bzw. Schmierstellen beaufschlagen kann.