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Elektrisch gesteuerte Zentralschmiereinrichtung für Kraftfahrzeuge
od. dgl. Bei Zentralschmieranlagen, wie sie in Kraftfahrzeugen, an Werkzeugmaschinen
u. dgl. Verwendung finden, werden die einzelnen Schmierstellen über Verteiler versorgt,
die als Dosiergeräte arbeitend, insgesamt an eine Schmierölleitung angeschlossen
sind, in der durch eine Pumpe periodisch der erforderliche Schmierdruck aufgebaut
wird.
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Die erwähnte Pumpe wird in vielen Fällen von Hand oder Fuß willkürlich
betätigt, wobei es sich meist um Kolbenpumpen handelt. Es ist aber auch schon bekannt,
sie motorisch, und dies gegebenenfalls wieder automatisch, anzutreiben. So hat sich
neuerdings insbesondere eine Anordnung bewährt, bei der eine kleine Zahnradpumpe
mittels eines Elektromotors in Gang gesetzt wird, der beispielsweise im Falle von
Kraftfahrzeugen durch den Kilometerzähler in bestimmten Streckenabständen eingeschaltet
wird. Die Motorabschaltung erfolgt in Abhängigkeit von dem durch die Pumpe erzeugten
Druck. Diese Ausbildung hat aber zur Folge, daß der Motor unter Umständen ausgeschaltet
wird, bevor sämtliche Schmierstellen ordnungsgemäß mit Schmiermittel versorgt sind.
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Bei einer weiteren bekannten Zentralschmieranlage für Maschinen od.
dgl., bei der eine Zentralschmierpresse durch einen Elektromotor betätigt wird,
der über einen willkürlich oder selbsttätig periodisch durch bewegliche Teile der
zu schmierenden Einrichtung betätigten Kontakt einschaltbar und selbsttätig wieder
abschaltbar ist, ist in den Stromkreis des Elektromotors ein Zeitrelais eingeschaltet,
das den Elektromotor nach einer durch das Relais gegebenen Zeitspanne wieder ausschaltet.
Auf diese Weise kann eine Zeit eingestellt werden, die in jedem Falle ausreicht,
um alle Schmiermittelverteiler ordnungsgemäß zu betätigen. Jedoch ist das Zeitrelais
relativ kompliziert aufgebaut und daher störanfällig.
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Die Erfindung, die an Schmieranlagen der zuletzt genannten Art anknüpft,
bezieht sich auf eine elektrisch gesteuerte Zentralschmiereinrichtung für Kraftfahrzeuge
od. dgl., bei der ein Elektromotor für den Antrieb einer die Schmiermittelverteiler
beschickenden Zahnradpumpe über einen willkürlich oder selbsttätig periodisch durch
bewegliche Teile der zu schmierenden Einrichtung betätigten Kontakt einschaltbar
und selbsttätig wieder abschaltbar ist. Während bisher die Motorabschaltung in Abhängigkeit
von dem durch die Pumpe erzeugten Druck erfolgte, also als Funktion .einer von außen
nicht beeinflußbaren Betriebsgröße, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die
Arbeit der Schmierpumpe unabhängig von ihrem inneren Wirkungsablauf zu steuern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der
Energiequelle und dem Elektromotor parallel zu einer für den Anlauf des Elektromotors
gebildeten Zuleitung mit hintereinandergeschalteten, in an sich bekannter Weise
periodisch durch ein Relais betätigten Einschaltkontakt und durch ein Hilfsrelais
betätigten Ausschaltkontakt ein in Ruhestellung geöffneter Schalter mit zwei gleichzeitig
'betätigten Kontakten derart angeordnet ist, daß nach dem Anlaufen des Elektromotors
und dem Schließen dieser Kontakte durch eine von der Motorwelle über in Untersetzungsgetriebe
angetriebene Nockenscheibe der eine Kontakt den Elektromotor unmittelbar mit der
Energiequelle verbindet und der andere Kontakt das Hilfsrelais zum Ansprechen bringt,
dessen Ausschaltkontakt die Zuleitung für den Anlauf des Elektromotors unterbricht.
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Der Motor wird also über eine Zuleitung eingeschaltet, die anschließend
wieder unterbrochen wird. Die weitere Stromversorgung des Motors erfolgt über den
parallel zur Zuleitung liegenden Schalter, der durch die Nockenscheibe nach dem
Anlauf des Motors in seine Einschaltstellung gebracht wird. Hat die Nockenscheibe
eine Umdrehung ausgeführt, so unterbricht sie den Schalter und der Motor kommt zum
Stillstand.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird somit der ohnedies vorhandene
Antriebsmotor zugleich als Zeitgeber verwendet. Die Schmiervorrichtung
ist
also gegenüber der bekannten, bei der ein zusätzliches, die Schmierzeit steuerndes
Relais vorhanden ist, wesentlich einfacher und daher billiger und weniger störanfällig.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Es zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt - mit teilweiser Ansicht - durch ein Pumpenaggregat
nach Linie 1-I der F i g. 2, F i g. 2 eine Ansicht von unten auf das Antriebsteil
der Pumpe, in Richtung der Pfeile I1-11 der F i g. 1, F i g. 3 ein elektrisches
Schaltschema für das in F i g. 1 dargestellte Aggregat, F i g. 4 ein Leistungsdiagramm.
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In F i g. 1 ist mit 5 ein Gehäuse bezeichnet, das oben durch eine
abnehmbare Kappe 6 abgedeckt ist und an das sich nach unten ein beispielsweise durchsichtiger
Behälter 7 zur Aufnahme von Schmieröl anschließt.
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Im oberen Teil des Gehäuses 5 ist eine Montageplatte 8 angeordnet,
während die Unterseite des Gehäuses durch einen Boden 9 abgeschlossen wird.
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Oben auf der Montageplatte sitzt ein kleiner Elektromotor 10, z. B.
ein Scheibenwischermotor, dessen Achsstummel 11 über eine geeignete Kupplung
12 mit einer in den Behälter 7 hineinreichenden Welle 13 verbunden ist, die zum
Antrieb einer Zahnradpumpe 14 dient. Die Welle 13 ist von einer beispielsweise an
dem Gehäuseboden 9 festgeschraubten Hülse 15 umgeben, deren flanschartiges unteres
Ende 16 zugleich zum Anbau der Pumpe 14
dient. Wird die letztere vom
Motor 10 angetrieben, so fördert sie in bekannter Weise Öl unter Druck aus
dem Behälter 7 in eine - in der Zeichnung nicht dargestellte - Leitung, aus der
die Verteiler für die einzelnen Schmierstellen versorgt werden. Die Druckseite der
Pumpe ist im übrigen, wie ebenfalls bekannt, mit einem Überdruckventil 17 und einem
Entlastungsventil 18 versehen.
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An der Unterseite der Montageplatte 8 ist ein Zeitschaltwerk angeordnet,
dessen Antrieb von der Motorwelle 11 aus erfolgt und das im Stromkreis des Motors
liegt. Einzelheiten sind aus F i g. 2 zu ersehen.
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Auf der Motorwelle 11 ist außerdem eine - auch in F i g. 1. dargestellte
- Schnecke 19 befestigt, die auf ein Vorgelege arbeitet. Dieses Vorgelege besteht
aus einer Welle 20, die, in Lagerböcken 21, 22 gelagert, ein mit der
Schnecke 19 kämmendes Schnekkenrad 23 sowie eine Schnecke 24 trägt. Letztere greift
in ein Schneckenrad 25, das sich auf einem zur Motorwelle 11 parallelen Zapfen 26
der Platte 8 drehen kann und drehfest mit einer aus Isoliermaterial bestehenden
Steuerscheibe 27 verbunden ist.
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Je nach der Wahl der Übersetzungsverhältnisse zwischen den Teilen
19, 23 und 24, 25 wird somit beim Lauf des Motors 10 die Steuerscheibe
27 synchron, aber stark untersetzt angetrieben.
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Auf der Unterseite der Montageplatte 8 ist auch ein Lamellenschalter
28 befestigt, der durch den Nocken 30 der Steuerscheibe 27 geöffnet und geschlossen
wird.
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Unten an der Montageplatte 8 sind über eine aus Isolierstoff bestehende
Wand 31 zwei Relais 32 und 33 sowie zugehörige Lamellenschalter 34,35 montiert,
welch letztere durch die Anker 36 der Relais betätigt werden. Mit 37 ist schließlich
noch ein auf den Förderdruck der Pumpe ansprechender, elektrischer Druckschalter
bezeichnet.
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Um die Arbeitsweise des beschriebenen Pumpenaggregats zu erläutern,
ist in F i g. 3 ein elektrisches Schaltschema dargestellt, wobei das Pumpenaggregat
für die Zentralschmierung eines Kraftfahrzeuges bestimmt sein soll.
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In F i g. 3 ist 38 die Batterie des Fahrzeuges und 39 das Zündschloß.
Zum Einschalten des Stromkreises für den Pumpenrotor sind zwei Hauptkontakte vorgesehen,
nämlich ein willkürlich von Hand bedienbarer Hauptkontakt 40 und ein weiterer
Hauptkontakt 41, der beispielsweise vom Kilometerzähler des Fahrzeuges oder einem
anderen Element automatisch betätigt werden kann, etwa jeweils nach bestimmten Wegstrecken.
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Weiter stellen dar: 10 den Antriebsmotor für die Zahnradpumpe,
28 den Zeitschalter, 27 die zugehörige Steuerscheibe, 37 den Druckschalter,
32 und 33 die beiden Relais, 42 und 43 Sicherungen,
44
eine Kontrollampe, 45, 46 Kontakte des Lamellenschalters 34 und 47, 48
Kontakte des Lamellenschalters 35.
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Der Schaltplan nach F i g. 3 weist, wie in strichpunktierter Linie
angedeutet ist, eine engere Schaltgruppe 49 für die Relaissätze und eine umfassendere
Schaltgruppe 50 für die Gesamtpumpe auf. Die Zusammenarbeit dieser Schaltgruppen
ist nachstehend beschrieben. 1. Normaler Schmierablauf Ist das Zündschloß
39 eingeschaltet und schließt man kurzzeitig einen der Hauptkontakte
40, 41 so zieht das Relais 32 über 40 (4i) - 47 -
32 - Minus an, wodurch sich die Kontakte 45, 46 schließen. Die Kontrollampe
44 leuchtet auf. Das Relais 32 hält sich nun über 37 - 45 - 32 - Minus selbst: Gleichzeitig
läuft der Motor 10 über 46 - 48 -10 - Minus an. Der Zeitschalter 28 wird von der
Steuerscheibe 27 - die ja gleichzeitig mit dem Motor 10 in Gang gesetzt wird - freigegeben
und hierdurch geschlossen. Dies hat zur Folge, daß der Motor 10 seine Spannung jetzt
von der Batterie 38 direkt über 28-10-Minus erhält.
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Dem Zeitschalter 28 ist in F i g. 3 ein weiterer Kontakt 28' zugeordnet,
dessen Schaltung gleichsinnig mit dem Schalter 28 durch die Steuerscheibe 27 erfolgt
und der das Relais 33 beeinflußt. Da 33 demgemäß bei Schließen von 28, 28' ebenfalls
an Spannung liegt, schalten die Kontakte 47, 48 um, wo-
durch der Anlaßstromkreis
unterbrochen wird.
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Das Schaltschema gemäß F i g. 3 ist demnach darauf abgestellt, die
Pumpe über einen ersten Stromkreis in Gang zu bringen, den weiteren Betrieb dann
aber einem zweiten Stromkreis zu übertragen, damit sich etwaige Störungen an dem
Hauptkontakt (41)
nicht auf das Arbeitsspiel des Motors 10 auswirken
können.
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Ist nun der erforderliche Schmierdruck erreicht, so öffnet sich der
Druckschalter 37 und unterbricht damit die Selbsthaltung des Relais 32, so daß sich
die Kontakte 45, 46 öffnen. Die Kontrollampe 44 erlischt demgemäß
und zeigt eine ordnungsgemäß erfolgte Schmierung an.
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Der Motor 10 läuft, da er immer noch unter Spannung ist, weiter
und wird am Ende seiner Laufperiode
dadurch abgeschaltet, daß die
Steuerscheibe 27 die Kontakte 28, 28' öffnet. Dies hat zur Folge, daß das Relais
33 abfällt und somit die Kontakte 47, 48 in die Ausgangsstellung zurückfallen.
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Die Gesamtlaufperiode des Motors M wird nach Vorstehendem durch die
Drehung der Steuerscheibe 27 bestimmt, und da diese Drehung sich durch die Wahl
des Untersetzungsverhältnisses im Vorgelege 20, 23, 24 variieren läßt, kann die
Pumpenarbeit zeitlich völlig unabhängig von den inerten Vorgängen der Pumpe nach
Wunsch reguliert werden. 2. Sonderfälle a) Falls der Motor 10 über den Kontakt
41 zwar in Gang gesetzt wird, hierbei aber aus irgendwelchen Gründen der
im Kilometerzähler od. dgl. sitzende Kontakt nicht nur kurzfristig anspricht, sondern
wegen einer Störung beispielsweise während einiger Zeit oder dauernd geschlossen
bleibt, verläuft die Schaltung zunächst gemäß der unter Ziffer 1 gegebenen Erläuterung.
Da sich dann aber der Kontakt 41 nicht rechtzeitig wieder öffnet, hält sich auch
das Relais 33 nach beendetem Arbeitsspiel bei geöffnetem Zeitschalter
28 über 41- 47 - 33 - Minus. Hierdurch wird erreicht, daß nach
der ersten Schmierung keine weitere, ungewollte Schmierung erfolgt, da erst dann,
wenn der Hauptkontakt 41 geöffnet wird, das Relais 33 ohne Spannung ist,
so daß die Kontakte 47, 48 in ihre Ausgangslage zurückfallen.
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b) Wenn das Zündschloß 39 nach eingeleiteter Schmierung abgeschaltet
und so das Fahrzeug bei laufender Schmierpumpe stillgesetzt wird, läuft der Antriebsmotor
10 trotzdem bis zur Abwicklung seiner Arbeitsperiode durch, da der Zeitschalter
28 an -I-33 liegt. Das Relais 33 hält sich, wie oben beschrieben, selbst. Die Kontakte
45, 46 bleiben geschlossen, da das Relais 32 über 28 - 48 - 46 - 37 -45 - 32 - Minus
an Spannung liegt, bis sich der Druckschalter 37 öffnet. Bis zum gleichen Zeitpunkt
leuchtet naturgemäß auch die Kontrollampe 44 auf.
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c) Sofern sich in der von der Pumpe versorgten Leitung der erforderliche
Druck nicht aufbaut, etwa weil der Ölbehälter 7 leer ist oder weil eine Leitung
gebrochen ist, so verläuft die Schaltung des Motors 10 zunächst ebenfalls in der
unter Ziffer 1 beschriebenen Weise, bis unter dem Einfluß der Steuerscheibe 27 der
Schalter 28, 28' geöffnet und demgemäß der Motor 10 abgeschaltet wird. Da aber der
Druck ungenügend bleibt, kann sich der Druckschalter 37 nicht öffnen. Das Relais
32 hält sich also weiterhin über 37-45-32-Minus selbst, so daß die Kontrollampe
44 weiter aufleuchtet und die vorhandene Störung anzeigt. Auch das Relais 33 bleibt
dabei über 39-46-48-33-Minus an Spannung, so daß über den ebenfalls noch umgeschalteten
Kontakt 47 kein neues Arbeitsspiel eingeleitet werden kann. Erst wenn das Zündschloß
39 abgeschaltet wird, erlischt die Kontrollampe 44, und die Relais 32, 33 fallen
in ihre Ausgangslage zurück.
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Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat läßt sich naturgemäß hinsichtlich
Anordnung, Bewegung und Art seiner Einzelteile in verschiedener Weise variieren,
ohne daß hierdurch am Wesen desselben etwas geändert würde. Dieses Wesen ist, wie
oben erläutert, dadurch bestimmt, daß einerseits die einmal in Gang gesetzte Pumpe
in der Durchführung ihres Arbeitsspieles nicht von internen Betriebsgrößen, also
etwa vom Pumpendruck abhängig ist; und daß andererseits eben aus diesem Grunde die
Dauer des Arbeitsspiels nach Bedarf geregelt werden kann, so daß in jedem Falle
eine sichere Versorgung sämtlicher Schmierstellen gewährleistet ist.
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Das Diagramm gemäß F i g. 4 verdeutlicht diesen Sachverhalt. Die Abszisse
t gibt die Arbeitszeit, die Ordinate p dagegen den Druck an. Beginnt am Punkt to
der Lauf des Antriebsmotors 10, so steigt der Druck in der die Dosiergeräte
versorgenden Ölleitung allmählich an, um schließlich den gewünschten maximalen Öldruck
p" zu erreichen. Während nun bei den bisher bekanntgewordenen Pumpen einschlägiger
Art im Zeitpunkt tx, welcher dem Erreichen des Druckes p" entspricht, der Pumpenmotor
wieder abgestellt wird, bleibt beim Erfindungsgegenstand der Druck px weiter bis
zu dem wählbaren Zeitpunkt t,, erhalten, an welchem der Nocken 30 der Steuerscheibe
27 den Schalter 28 öffnet und hierdurch den Motor 10 stillsetzt. Der Bereich zwischen
den Zeitpunkten t" und t,, verkörpert also den Zeitabschnitt konstanten Öldruckes,
der sich mit Hilfe des im Stromkreis des Antriebsmotors 10 liegenden Zeitschalters
erreichen läßt, und der eine einwandfreie Druckbeaufschlagung sämtlicher Verteiler
sicherstellt, wobei ungeachtet des örtlichen Zerstreutseins dieser Verteiler sämtliche
Teile und Schaltorgane des Pumpenaggregates zu einer kleinen, kompakten Baueinheit
zusammengefaßt werden können, die sich in einfachster Weise an irgendeiner geeigneten
Stelle der zu schmierenden Einrichtung über Laschen 51, 52 (F i g. 1) festschrauben
läßt.
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Die Patentansprüche 2 bis 5 sind nur in Verbindung mit dem Patentanspruch
1 von patentrechtlicher Bedeutung.