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Vorrichtung zur Beseitigung von Luft- oder Gaseinschlüssen in einem
Abgabesystem für Schmiermittel Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung
von Luft- oder Gaseinschlüssen in einem Abgahesystem für Schmiermittel, das aus
einer Pumpe, einem Vorratsbehälter, einer zwischen diesem und der Pumpe angeordneten
Verbindungsleitung, in welcher ein zur Pumpe hin öffnendes Rückschlägventil vorgesehen
ist, und einer oder ;hehreren von der Pumpe zu Flüssigkeitsabgabestellen führenden
Speiseleitungen besteht.
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Derartige Systeme müssen einer Anzahl von Abg4bestellen periodisch
die erforderlichen Mengen an einem Schmiermittel unter Druck zuführen, wobei es
besonders wichtig ist, daß die im Schmiermittel etwa enthaltene Luft. nicht im System
eingeschlossen wird und eine richtige Schmierung verhindert. gekannt sind Abgabesysteme
für Schmiermittel, bei denen durch das Betätigen eines zwischen Pumpe und Vorratsbehälter
angeordneten betätigbaren Rückschlagventils ein Rückfluß der in dem System enthaltenen
Luft in den Schmiermittelbehälter erfolgen kann.
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gei diesem bekannten Abgabesystem ist keine Möglichkeit einer kontrollierten
Ansammlung von im Schmiermittel abgesonderten Gasen vorgesehen und wird zudem nur
ein unvollständiger Rückfluß der Luft in den Vorratsbehälter erreicht, da ein notwendigerweise
vorgesehener Pumpenkolben zusätzliche Pumpenhübe ausführt.
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Bei einem anderen bekannten Abgabesystem sind Entlüftungsleitungen
vorgesehen, die infolge andersartiger Konstruktion des Pumpensystems, d. h. Rückfiuß,
des Schmiermittels unmittelbar in die Pumpen, keine ausreichende Entgasung des Schmiermittels
gewährleisten.
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Demgegenüber liegt die Aufgabe der Erfindung darin, ein Abgabesystem
für Schmiermittel bzw. dergleichen Flüssigkeiten zu schaffen, das diese Nachteile
des bekannten vermeidet und insbesondere in das Schmiermittel gelangtes Gas auf
konstruktiv einfachste und zuverlässigste Weise vollständig entfernt, um die durch
Einschluß von Gasblasen hervorgerufene Verminderung der Funktionsdichtigkeit derartiger
A,bg@besysteme zu verbessern.
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Diese .Aufgabe wird bei einem Abgabesystem der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Pumpe und den Abgabestellen
ein Sammelraum zur Aufnahme und Ausscheidung der Luft- oder sonstigen Gaseinschlüsse
aus dem Abgabesystem vorgesehen ist, daß der Sammelraum über einen Durchlaß reit
dem Vorratsbehälter in Verbindung steht und daß dieser Durchlaß durch ein C"asabg4b,eventil
gesteuert ist, welches bei jedem Druckhub der Pumpe die Verbindungsleitung zur Speiseleitung
bzw. zu den Speiseleitungen öffnet und die Gasrückflußleitung schließt und bei einer
Verminderung des von der Pumpe ausgeübten Drucks die Verbindungsleitung schließt
und die Gasrückflußleitung öffnet, so daß das im Sammelraum gespeicherte Gas bei
abnehmendem Pumpendruck nicht in die Pumpe gelangen, sondern aus diesem entweichen
kann.
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Es kann dabei vorteilhaft sein, daß das Volumen der Verbindungsleitung
zwischen der Einmündungsstelle der Gasrückflußleitung und dem Flüssigkeitsabgabeventil
größer als das Volumen der Pumpenkammer ist. Zweckmäßigerweise kann das Gasabgabeventil
auch ein zwischen der Pumpenkammer und dem Sammelraum angeordnetes Rückschlagventil
aufweisen, das aus einer elastischen Muffe besteht, welche durch den Pumpendruck
zusammendrückbar ist und dabei den Durchlaß verschließt, bei sinkendem Pumpendruck
durch das im Sammelraum befindliche Gas gegen die Wand einer Bohrung preßbar ist
und dabei die Verbindung zwischen Sammelraum und Pumpenraum unterbricht und den
Gasaustritt öffnet.
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Außer der Vermeidung der Nachteile der bekannten Abgabesysteme liegt
der mit der Erfindung erzielte technische Fortschritt neben der wesentlichen
konstruktiven
Vereinfachung auch darin, daß zur Entgasung auch die Druckminderung direkt an der
ohnehin vorhandenen Pumpe ausgenutzt und einerseits die Sammlung des Gases kontrolliert
im Sammelraum erfolgt und andererseits der Gasabfluß von dort jeweils mit einem
einzigen Druckminderungshub dieser Pumpe erreicht wird.
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Die Erfindung ist nachstehend in Ausführungsform an Hand von Zeichnungen
beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht einesAbgabesystems
für Schmiermittel mit einer Vorrichtung zur Verhinderung von Lufteinschlüssen im
System, bei der jedoch einige Teile weggelassen sind, F i g. 2 eine vergrößerte
und teilweise im Schnitt wiedergegebene Darstellung der Druckquelle, wobei der Schnitt
durch das Ventil der Druckquelle gegenüber F i g. 1 um 90 ° gedreht ist, F i g.
3 eine eine Möglichkeit für den Einbau des Vorratsbehälters für das Schmiermittel
darstellende Seitenansicht eines Teils des Systems, F i g. 4 eine Ansicht der in
F i g. 2 dargestellten Druck- und Verteilerkammern in vergrößertem Maßstab, bei
der sich der Pumpenkolben in seiner äußersten, Druck ausübenden Lage befindet, und
F i g. 5 eine Darstellung ähnlich F i g. 2, bei welcher der Pumpenkolben gerade
den Rückhub ausführt.
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Beim erfindungsgemäßen Abgabesystem für Flüssigkeiten, insbesondere
für Schmiermittel u. dgl., sind die Leitungen grundsätzlich so angeordnet, daß sich
das Gas an einer bestimmten Stelle sammelt, von der es über ein besonderes konstruiertes,
auf Druckschwankungen am Pumpenauslaß ansprechendes Ventil abgelassen werden kann.
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Die Übersicht über ein derartiges Abgabesystem für Schmiermittel gemäß
F i g. 1 zeigt einen Vorratsbehälter 401 für das Schmiermittel, in dem das Schmiermittel
unter Atmosphärendruck steht. Dieses Schmiermittel wird über eine mit einem Rückschlagventil
405 versehene Leitung 403 der Kammer einer Pumpe 407 zugeführt,
die ihrerseits einen Teil des den Pumpenkolben 411 aufweisenden Gehäuses
409
bildet. Der Pumpenkolben 411 wird durch über die Leitung 413 zugeführte
Hydraulikflüssigkeit betätigt. Das durch den Pumpenkolben 411 unter Druck
gesetzte, aus dem Vorratsbehälter 401 stammende Schmiermittel fließt über
ein in F i g. 1 nicht dargestelltes Entlüftungsventil in einen Sammelraum
415
und von dort in eine Verbindungsleitung 417, die sie einer Anzahl
von Schmiermittelabgabeventilen 419
zuführt, welche gewünschtenfalls als Teile
von Verteilern 421 und 423 ausgebildet sein können. Diese Schmiermittelabgabeventile
419 führen den mit den einzelnen Schmierstellen oder Aufnahmestellen für
das im Behälter 401 vorhandene Schmiermittel verbundenen Speiseleitungen
425 eine vorgegebene Menge von unter Druck stehendem Schmiermittel zu und
halten darüber hinaus in diesen Leitungen dauernd einen gewissen Druck aufrecht.
Die Enden der Speiseleitungen 425 sind mit Dichtungen 427
versehen,
über die sie an den jeweiligen Aufnahmestellen für das Schmiermittel angeschlossen
werden können.
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In der Verbindungsleitung 417 vorhandene Einschlüsse von kompressiblen
Gasen, beispielsweise von Luft, würden ein richtiges Arbeiten der Schmiermittelabgabeventile
419 behindern und dadurch die Abgabe vorgegebener Schmiermittelmengen in
die Speiseleitung 425 verhindern. Um dies zu vermeiden, ist das Gehäuse erfindungsgemäß
zwischen der Kammer der Pumpe 407 und dem Sammelraum 415
mit einem
Gasabgabeventil 455 versehen, das bei Absinken des Drucks im System etwa vorhandene
Luft dem Vorratsbehälter 401 zuführt.
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Das vom Vorratsbehälter 401 kommende Schmiermittel tritt über
das Rückschlagventil 405 oberhalb der Verbindungsleitung 461 in die
Pumpe 407 ein. Dieses Rückschlagventil 405 weist eine durch eine Feder
in Schließstellung gedrängte Kugel 463 auf, in der sie den Zustrom von Flüssigkeit
über den Durchlaß 465 zum unteren Ende der Pumpe 407
sperrt. Die Flüssigkeitszufuhr
zum Rückschlagventil 405 erfolgt über die Leitung 403, die ihrerseits mit dem Auslaß
einer Kappe 467 in Verbindung steht, in welche der Hals 469 des Vorratsbehälters
401 eingeschraubt ist. Der Vorratsbehälter selbst ruht oberhalb der Pumpe 407 auf
einer Konsole 471. Das bei der Aufwärtsbewegung (F i g. 5) des Pumpenkolbens 411
aus der in F i g. 4 dargestellten unteren Stellung erzeugte Teilvakuum in der Pumpe
407 hebt die Kugel 463 von ihrem Sitz ab, wodurch Schmiermittel vom Vorratsbehälter
401 in die Kammer der Pumpe 407 strömen und diese zusammen mit den
anderen mit ihr in Verbindung stehenden, sich auf geringem Druck befindenden Durchlässen
und Kammern auffüllen kann.
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Der Pumpenkolben 411 wird zwecks Betätigung der Schmiermittelabgabeventile
419 abwärts gedrückt. Der Rückhub kann beispielsweise durch eine Schraubenfeder
473 erfolgen, die einerseits gegen den Boden der Kammer 475 des Gehäuses
409 anliegt und andererseits gegen die am oberen Ende des Pumpenkolbens 411
vorgesehene Dichtung 477 drückt. Der Abwärtshub gegen den gemeinsamen Widerstand
der Schraubenfeder 473 und der Schmiermittelabgabeventile 419 erfolgt durch
die an der Außenseite der Dichtung 477.(F i g. 1) ausgebildete Kammer 479 über die
der Leitung 413 zugeführte Hydraulikflüssigkeit, aber auch durch Druckluft
oder Drucköl, wobei der Druck in der Leitung 413 durch ein Ventil 480 gesteuert
wird. Die Hydraulikflüssigkeit drückt gegen die große Fläche der Dichtung
477 und drückt den Pumpenkolben 411 abwärts in seine in F i g. 4 dargestellte
unterste Lage. Die am Boden der Kammer 475 vorgesehene Entlüftungsöffnung
481 verhindert eine Vakuumbremsung des Pumpenkolbens 411.
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Durch diese Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens wird Schmiermittel durch
die Verbindungsleitung 461 (F i g. 4 und 5) hindurch- und in die die Ventileinrichtung
455 aufnehmende schräge Kammer 483 hineingedrückt. Nach Verlassen dieser Kammer
483 tritt das Schmiermittel in den über eine Dichtung 485 (F i g. 2) unmittelbar
mit der Verbindungsleitung 417
in Verbindung stehenden Sammelraum 415 ein,
dessen Volumen vorzugsweise größer als das Volumen der Pumpe 407, d. h. größer
als das bei einem Hub des Pumpenkolbens 411 geförderte Schmiermittelvolumen
ist.
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Das als Rückschlagventil wirkende Element des Gasabgabeventils 455
besteht aus einer elastischen Muffe 487, beispielsweise aus Gummi. Das verstärkte
äußere Ende der elastischen Muffe 487 liegt gegen eine Schulter
489 des Gehäuses 409 an und wird durch die Stirnfläche 491
des Ventilkörpers 493-
gegen diese Schulter gedrückt. Der
Ventilkörper 493 weist einen in die Öffnung 497 des Gehäuses 409 eingesetzten ringförmigen
Umfangsflansch 495 auf. Von der Mitte des Ventilkerns steht ein rohrförmiger
Abschnitt 499 in Richtung des Flansches 495 vor, auf den das Ende
der bei 513 mit der Kappe 467 verbundenen Leitung 501 aufgebracht ist (F i g. 2).
An der entgegengesetzten Seite des Abschnittes 499
steht ein zylindrischer
Vorsprung 403 (F i g. 5) vor, dessen kurzer axialer Durchlaß 505 sich in das Innere
507 des rohrförmigen Abschnitts 499 öffnet. Der Durchlaß
505 steht mit den sich an einer in der elastischen Muffe 487 gelegenen
Stelle radial aus dem zylindrischen Vorsprung 403 öffnenden Querdurchlässen 509
in Verbindung. Der Vorsprung 403 besitzt etwa den gleichen Durchmesser wie der Innendurchmesser
der elastischen Muffe 487, während die Ventilkammer 483 etwas größer als die elastische
Muffe ist, so daß sich die elastische Muffe durch die Seiten des Vorsprungs
403 in diametraler Richtung von den Öffnungen der Durchlässe 509 weg auszudehnen
vermag. Der Durchmesser der Ventilkammer 483 ist (vgl. F i g. 5) zwecks Anpassung
an den Durchmesser der elastischen Muffe 487 und Unterstützung derselben bei 511
verringert. Ersichtlicherweise ist die Bodenstirnfläche 512 der Ventilkammer
483 gegenüber der Achse des Sammelraums 415 geneigt, wodurch am oberen Ende
des Sammelraums 415 eine Tasche 513 ausgebildet wird, in der sich
die eine geringere Dichte als die Flüssigkeit besitzende, in dem Sammelraum
415 befindliche Luft ansammeln kann.
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Wenn sich der Pumpenkolben 411 gemäß F i g. 4 abwärts bewegt, drückt
das in der Verbindungsleitung 461 befindliche Schmiermittel gegen die Außenseite
der in F i g. 4 in ihrer Normallage dargestellten elastischen Muffe 487 und drängt
diese dabei vom Wandabschnitt 511 ab, so daß Schmiermittel von der Pumpe
407 in den Sammelraum 415 fließen kann. Hierdurch wird das bereits
in dem Sammelraum 415 befindliche Schmiermittel durch die Verbindungsleitung
41.7 und die Schmiermittelabgabeventile 419 an die Versorgungsstellen
gedrückt. Das Gesamtschmiermittelvolumen, das von allen Schmiermitt:elabgabeventilen
419 des Systems aufgenommen werden kann, ist geringer als das bei einem vollen Hub
des Pumpenkolbens 41.1 aus der Kammer der Pumpe 407 abgepumpte Schmiermittelvolumen,
so daß das ganze System unter Druck steht, wenn sich der Pumpenkolben in seiner
in F i g. 4 dargestellten untersten Lage befindet. Während dieses Arbeitsabschnitts
bedeckt die elastische Muffe 487 gemäß F i g. 4 den Durchlaß 509 und dichtet ihn
ab.
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Wenn sich der Pumpenkolben 411 unter der Wirkung der Schraubenfeder
473 wieder anhebt, wird in der Pumpe 407, in der Verbindungsleitung 461 und
in der Kammer 483 ein Unterdruck erzeuet. Dies hat zur Folge, daß der in
dem Sammelraum 415 herrschende Schmiermittelüberdruck gegen die Innenseite der elastischen
Muffe 487 drückt und sich diese gemäß F i g. 5 in die unter geringem Druck stehende
Kammer483 hinein ausdehnt und dabei das Ende der Verbindungsleitungen 461 abdichtet.
Gleichzeitig bewegt sich die elastische Muffe 487 von den Durchlässen 509 weg, in
die daher Luft oder Gas eintreten und über die Durchlässe 505 und 507 in die Leitung
501 und zurück zum mit der Außenluft in Verbindung stehenden Vorratsbehälter fließen
kann. Ist das gesamte oder fast das gesamte Schmiermittel des Vorratsbehälters
401 aufgebraucht, pumpt der Pumpenkolben 411 Luft in das System. Da
der Sammelraum 415 größer ist als die Pumpe 407 und da die Luft beim
Kompressionshub stark zusammengedrückt wird, wird die Luft jedoch ersichtlicherweise
nicht über den Sammelraum 415 hinaus in das System hineingepumpt. Der Durchmesser
des Sammelraums 415 ist so groß gewählt, daß die Luft durch die schwerere Flüssigkeit
hindurchsteigen und sich beider in der elastischen Muffe 487 ausgebildeten Tasche
513 ansammeln kann. Beim Aufwärtshub des Pumpenkolbens 411 steigt der Schmiermittelspiegel
in dem Sammelraum 415 unter der Wirkung des Rückflusses von den Schmiermittelabgabeventilen
419 an und drückt dabei die Luft über die Leitung 501 zurück zum Vorratsbehälter
401. Die vorn System maximal aufgenommene Luftmenge hängt davon ab, wie lange die
Schmiermittelabgabeventile 419 arbeiten. Wegen der Kompressibilität der Luft verringert
sich mit zunehmendem Luftvolumen der Druck, der vom Pumpenkolben 411 auf
die im System enthaltene Flüssigkeit ausgeübt werden kann. Schließlich wird ein
Zustand erreicht, bei dem der ausgebildete Druck nicht ausreicht, die Schmiermittelabgabeventile
419 zu öffnen, so daß das System beim Kompressionshub keine Schmiermittel abgibt.
Nach Erreichen dieses Zustands bewirkt jedes weitere Pumpen von Luft nur einen Rückstrom
von Luft in den Vorratsbehälter. Der Öffnungsdruck der Schmiermittelabgabeventile
419, die Größe des Sammelraums 415 usw. sind so gewählt, daß dieser
Zustand erreicht wird, solange sich noch Schmiermittel in dem Sammelraum
415
befindet.
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Nach dem Wiederauffüllen des Vorratsbehälters 401 im Anschluß an das
Einpumpen von Luft in das System drückt der erste Kolbenhub eine gewisse Schmiermittelmenge
in den Sammelraum 415. Es sei darauf hingewiesen, daß das untere Ende 459 des Pumpenkolbens
411 genau in den Boden der Pumpe 407 (F i g. 4) eingepaßt ist, so daß in
der Kammer der Pumpe 407 befindliche Luft in die Verbindungsleitung 461 hinausgedrückt
wird. Da diese Verbindungsleitung 461 verhältnismäßig eng ist, kann die Luft durch
in ihm vorhandene verhälnismäßig viskose Schmiermittel hindurchsteigen und in die
Kammer der Pumpe 407 gelangen. Durch Nachlassen des Drucks beim Aufwärtshub des
Pumpenkolbens 411
im Anschluß an das Einpumpen dieser ersten Schmiermittelmenge
in das System wird das untere Ende der Verbindungsleitung 461 gemäß F i g. 5 abgedichtet,
wodurch ein merkliches Luftvolumen über die Gasrückflußleitung 501 zurück in den
Vorratsbehälter -edrückt wird. Die genaue Menge dieses Volumens hängt davon ab,
ob bzw. wieviel Schmiermittel beim Kompressionshub durch die Schmiermittelabgabeventile
419 abgegeben worden ist. Im Lauf der nächsten oder der nächsten beiden vollen Schmiermittelförderungen
wird die ganze Luft aus dem System hinausgedrängt.
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F i g. 3 zeigt einen zusammen mit einem Federelement 517 den
Vorratsbehälter 401 auf der Konsole 471 festhaltenden U-förmigen Streifen
515. Die mit einem Knopf 521 versehene Stange 519 kann durch Öffnungen in den umgekehrten
Boden des Vorratsbehälters 401 hineingestreckt werden und als Meßstab zur Feststellung
der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Behälter dienen.