DE1425417C

DE1425417C - Method for lubricating a working piston arrangement and device for carrying out the method

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Publication number: DE1425417C
Authority: DE
Inventors: Carl Henry Pasadena Hills; Rotter Lutwin Carl LaDue; Wegmann Jero^ me Bernard Florissant; Miss. Mueller (V.St.A.). FI61 33-20
Original assignee: McNeil Corp
Current assignee: McNeil Corp

Description

25 von einem Kurbelzapfen IJ einer Kurbelwelle 9 auf einer Kreisbahn um eine neutrale Achse 11 bewegt. 25 moved by a crank pin IJ of a crankshaft 9 on a circular path about a neutral axis 11 .

Von der Außenseite des Zylinders I werden gemäß den F i g. 1 und 11 Einspritzdüsen 29 eingefügt, welche die Außenwandung 7 und die Innenwandung 5 durchstoßen und mit ihren Öffnungen in ucn Innenraum des Zylinders münden. Zur Zuleitung von Schmiermittel sind Druckleitungen 37, 39, 41, 43 an den einzelnen Einspritzdüsen 29 befestigt.From the outside of the cylinder I, according to FIGS. 1 and 11 injection nozzle 29 is inserted, which pierce the outer wall 7 and the inner wall 5 and open with their openings in UCN interior of the cylinder. Pressure lines 37, 39, 41, 43 are attached to the individual injection nozzles 29 for supplying lubricant.

Um das Schmiermittel zu genau definierten Zeitpunkten dem Zylinder 1 zuzuführen, ist eine Druckentlastung 33 (F ig. 1, 7, 8, 9) vorgesehen, welche über eine Antriebsverbindung 18, eine Antriebswelle 31 und ein Untersetzungsgetriebe 30 von der Kurbelwelle 9 angetrieben wird und über Leitungen 229 eine jeweils entsprechende Anzahl von Förderpumpen 35 ansteuert (F ig. 1).In order to supply the lubricant to the cylinder 1 at precisely defined times, a pressure relief 33 (Figs. 1, 7, 8, 9) is provided, which is driven by the crankshaft 9 via a drive connection 18, a drive shaft 31 and a reduction gear 30 controls a corresponding number of feed pumps 35 via lines 229 (FIG. 1).

Gemäß den Fig. 1,2,3 ist die Forderpumpe 35 auf einem Rahmen 44 befestigt und weist einen Steuerblock 45 mit einem Zylinder 47 auf, in welchen ein Steuerstößel 49 axial bewegbar eingesetzt ist. Ein Kupplungsstück 51 mit kreisförmigem Querschnitt ist stirnseitig in den Steuerstößei 49 eingesehraubt und über eine Hakenverbindung 54 mit eitler Stößelverlängeruiig 55 verbunden. Die Hakenverbindung 54 ermöglicht ein geringes Spiel zwischen der Stößelverlängeruiig 55 und dem Steuerstößel 49. Die Stöüelveriangerung 55 ratu durch einen Kanal 56 in eine in den Zylinder 47 eingeschraubte rohr-R)rn ι ige Hülse 57 mit einer Querbohrung 58 hinein. in welche gemäß F i g. 2 ein Stopfen 59, der zum Auf- bzw. Nachfüllen des Schmiersystems entfernt wird, eingeschraubt ist. Der Zylinder 47 weist einen seitlichen Kanal 60 auf, der mit einem Schmiermittel-Vorratsbehälter verbunden ist. Außerdem ist der Zylinder 47 mit mehreren sowohl axial als auch radial zueinander versetzten Öffnungen 61. 63, 65, 67. 69 und 71 versehen. Der Abstand zwischen diesen Öffnungen ist in den F i g. 4 und 5 schematisch durch ihre Mittellinien veranschaulicht, wobei sämtliche öffnungen zwischen dem rechten Ende des Zylinders 47 und dem Kanal 60 angeordnet sind. Der Steuerstößel 49 weist im Abstand von seiner einen Stirnseite 53 seitliche Öffnungen 73 und eine mit diesen verbundene Ringnut 74 auf.According to FIGS. 1, 2, 3, the feed pump 35 is fastened on a frame 44 and has a control block 45 with a cylinder 47 , in which a control plunger 49 is inserted such that it can move axially. A coupling piece 51 with a circular cross-section is inserted into the front side of the control ram 49 and connected to an empty ram extension 55 via a hook connection 54 . The hook connection 54 allows a small clearance between the Stößelverlängeruiig 55 and the control tappet 49. The Stöüelveriangerung ratu 55 through a channel 56 in a cylinder 47 screwed into the tube-R) ι strength sleeve 57 rn into a transverse bore 58th in which according to FIG. 2, a plug 59, which is removed for filling or refilling the lubrication system, is screwed in. The cylinder 47 has a lateral channel 60 which is connected to a lubricant reservoir. In addition, the cylinder 47 is provided with a plurality of openings 61, 63, 65, 67, 69 and 71 that are offset from one another both axially and radially. The distance between these openings is shown in FIGS. 4 and 5 schematically illustrated by their center lines, all openings being arranged between the right end of the cylinder 47 and the channel 60. The control plunger 49 has lateral openings 73 at a distance from its one end face 53 and an annular groove 74 connected to them.

Ein im Steuerstößel 49 vorgesehener zentraler Längskanal 75 erstreckt sich von den seitlichen Öffnungen 73 zur einen Stirnseite 53 des Steuerstößels 49. Das Kupplungsstück 51 weist einen mit dem Längskanal 75 fluchtenden Durchlaß 79 auf, so daß die Verbindung zwischen dem Durchlaß 79 und einem Zwischenraum 77 durch eine im Kupplungsstück 51 vorgesehene Queröffnung 81 gewährleistet ist. Ein Rückschlagventil 85 ist mittels einer Feder 87 gegen den Durchlaß 79 vorbelastet. Die Gesamtlänge des Längskanals 75 und des Durchlasses 79 ist dabei größer als der Längsabstand zwischen dem seitlichen Kanal 60 und der nahe des rechten Endes des Zylinders 47 befindlichen versetzten öffnung 61. Das Rückschlagventil 85 öffnet sich bei einer Bewegung des Steuerstößels 94 in Richtung auf das linke Zylinderende. Bei einem Arbeitshub bewegt sich der Steuerstößel aus einer Ladestellung gemäß Fig. 3, in welcher sich seine Stirnseite 53 nahe der versetzten Öffnung 60 befindet, in Richtung auf das linke Ende des Zylinders 47. Dabei drängt der Steuerstößel 49 nacheinander ein/eine Chargen dann durch die versetzten öffnungen 61 bis 71 hinaus, wenn sich die seitlichen öffnungen 73 und die Ringnut 74 an diesen Öffnungen vorbeibewegen. Ein im Längskanal 75 angeordneter Stift 88 hindert dabei das Rlickschlagventil 85 an einem Schließen des Längskanals 75 während des Arbeitshubs des Stuerstößels 49. Dabei hangt die Geschwindigkeit der Chargenfolge allein von der Geschwindigkeit des .Steuerstößels 49 ab.A provided in the control plunger 49 central longitudinal channel 75 extends from the lateral openings 73 to the one end face 53 of the control ram 49. The coupling piece 51 has a aligned with the longitudinal passage 75 passage 79, so that the connection between the passage 79 and an intermediate space 77 by a transverse opening 81 provided in the coupling piece 51 is ensured. A check valve 85 is biased against the passage 79 by means of a spring 87. The total length of the longitudinal channel 75 and the passage 79 is greater than the longitudinal distance between the lateral channel 60 and the offset opening 61 located near the right end of the cylinder 47. The check valve 85 opens when the control plunger 94 moves towards the left Cylinder end. During a working stroke, the control plunger moves from a loading position according to FIG. 3, in which its end face 53 is located near the offset opening 60, in the direction of the left end of the cylinder 47. The control plunger 49 penetrates one after the other / a batch then passes through the offset openings 61 to 71 when the lateral openings 73 and the annular groove 74 move past these openings. A pin 88 arranged in the longitudinal channel 75 prevents the non-return valve 85 from closing the longitudinal channel 75 during the working stroke of the control plunger 49. The speed of the batch sequence depends solely on the speed of the control plunger 49 .

Der Zylinder 47 ist gemäß Fig. 4 an seiner ίο Außenseite im wesentlichen sechseckig ausgebildet und weist somit sechs Außenflächen 89. 91. 93. 95, 97 und 99 auf. Eine zentrale Längsbohrung 101 endet an beiden Stirnflächen des Zylinders 47 in erweiterten Bohrungen (Fig. 3), welche mit lnnengewinden 103 und 105 versehen sind. Die rohrförmige Hülse 57 ist in das Innengewinde 105 eingeschraubt und besitzt an ihrem entgegengesetzten linde ein weiteres Innengewinde 109. in welches eine rohrfönnige Verlängerung 107 eingeschraubt ist. die an einem Einsatz 111 anliegt. Zwischen dem Einsatz 111 und einer Anschlagschuher 115 ist eine Dichtung 113 eingesetzt, während in das Außenende der rohrförmigen Verlängerung 107 ein Verschlußstopten 117 mit einer Überlaufbohrung 118 zum Belüften des Inncnraumes der rohrförmigen Verlängertmu 107 eingeschraubt ist.According to FIG. 4, the cylinder 47 is essentially hexagonal on its outer side and thus has six outer surfaces 89, 91, 93, 95, 97 and 99 . A central longitudinal bore 101 ends on both end faces of the cylinder 47 in widened bores (FIG. 3) which are provided with internal threads 103 and 105 . The tubular sleeve 57 is screwed into the internal thread 105 and, on its opposite linden, has a further internal thread 109 into which a tubular extension 107 is screwed. which rests against an insert 111. Between the insert 111 and a stop Schuher 115 is a seal 113 is used, while in the outer end of the tubular extension, a closure Topten 117 is screwed with an overflow bore 118 for venting the Inncnraumes the tubular Verlängertmu 107 107.

Auf der Außenfläche 89 des Zylinders 47 ist ein z. B. aus durchsichtigem Kunststoff bestehender Block 119. durch eine Dichtung 121 abgedichtet, befestigt, welcher einen Einlaß 123 mit einem Anschhißstück 125 aufweist, an weiches eine Zuführleitung 127 angeschlossen ist. Diese Zuführleitung kann von einem höherliegenden Ölbehälter ausgehen. v.> tlaß das Öl unter dem Einfluß der Schwerkraft zur Förderpumpe 35 gefördert wird. Der Block 119 besitzt einen Kanal 129, der eine Verbindung zwischen der Zuführleitung 127 und dem seitlichen Kanal 60 des Zylinders 47 herstellt, und weist außerdem Kanäle 131 und 133 auf. Der Kanal 131 mündet in die versetzte Öffnung 61 des Zylinders 47 ein. während der Kanal 133 mit einer weiteren Öffnung 135 verbunden ist, die ihrerseits gemäß den F i g. 4 und 6 über einen Kanal 136 und eine Gegenbohrung 137 mit der öffnung 71 des Zylinders 47 verbunden ist.On the outer surface 89 of the cylinder 47 , a z. B. made of transparent plastic block 119. sealed by a seal 121 , fastened, which has an inlet 123 with a Anschhißstück 125 , to which a feed line 127 is connected. This supply line can start from a higher-lying oil container. v.> Allow the oil to be conveyed to the feed pump 35 under the influence of gravity. The block 119 has a channel 129, which establishes a connection between the supply line 127 and the lateral channel 60 of the cylinder 47 , and also has channels 131 and 133 . The channel 131 opens into the offset opening 61 of the cylinder 47 . is connected during the passage 133 with a further opening 135, in turn, in accordance with F i g. 4 and 6 is connected to the opening 71 of the cylinder 47 via a channel 136 and a counterbore 137 .

In die Gegenbohrung 137 ist gemäß Fig. 6 ein ein Ventil 141 enthaltender Stopfen 139 eingeschraubt. Das Ventil 141 wird dabei über eine Feder 143 in Richtung der Öffnung 71 vorbelastet. Beide Kanäle 131 und 133 enthalten durch Schwerkraft vorbelastete Kugelventile 145 und sind über einen Kanal 147 gemeinsam mit dem Einlaß 123 verbunden. In den Block 119 ist ein mit den beiden Kanälen in Verbindung stehender Entlüftungsstopfen 148 eingeschraubt. Die Kanäle 131, 133 und 147 bilden einen Umgehungs- bzw. Rücklaufkreis für die öffnungen 61 und 71. According to FIG. 6, a plug 139 containing a valve 141 is screwed into the counterbore 137 . The valve 141 is preloaded in the direction of the opening 71 via a spring 143. Both channels 131 and 133 contain ball valves 145 preloaded by gravity and are jointly connected to inlet 123 via a channel 147 . A vent plug 148 connected to the two channels is screwed into the block 119. The channels 131, 133 and 147 form a bypass or return circuit for the openings 61 and 71.

In die versetzten öffnungen 63. 65. 67 und 69 sind gemäß Fig. 3 Auslaßanschlüsse 149 eingeschraubt. Jeder Auslaßanschluß 149 besitzt eine Gegenbohrung zur Aufnahme eines Rückschlagventils 151, welches über eine Feder 153 gegenüber der jeweiligen versetzten öffnung 63 bis 71 vorbelastet ist. Von einem Winkelstück 155, dessen Außenende jeweils durch einen Blindstopfen 157 verschlossen ist, führen die Druckleitungen 37,39,41 und 43 jeweils an eine Einspritzdüse 29. Outlet connections 149 are screwed into the offset openings 63, 65, 67 and 69 as shown in FIG. Each outlet connection 149 has a counterbore for receiving a check valve 151, which is preloaded via a spring 153 with respect to the respective offset opening 63 to 71. The pressure lines 37, 39, 41 and 43 each lead to an injection nozzle 29 from an angle piece 155, the outer end of which is closed by a blind plug 157.

, Wenn sich der Steuerstößel 49 in der Ladestellung gemäß Fig. 3 befindet, fließt das St Lmierinitu·! durchWhen the control plunger 49 is in the loading position according to FIG. 3, the St Lmierinitu ·! through

i¹· 171 stM'inen und vci lagert diesen zu seinem gemäß Γ ir 3 ι echten Anschlag. Dabei wird gleichzeitig die oberhalb des Antriebskolbens 171 befindliche Luft über den Qiierkanal 179, den Längskanal 18.1. die Öffnung 187, den Steuerschlitz 219, den Ventil¹ γ!ι'ο1ιοι 225 sowie über den Steuerschlitz 223 und die öffnung 193 zur Austrittsöffnung 191 abgeleitet. i ¹ · 171 stM'inen and vci stores this to its real stop according to Γ ir 3 ι. At the same time, the air located above the drive piston 171 is via the Qiierkanal 179, the longitudinal channel 18.1. the opening 187, the control ^{slot 219, the valve 1} γ! ι'ο1ιοι 225 and derived via the control slot 223 and the opening 193 to the outlet opening 191.

Sobald das Umschaltventil 231 geöffnet wird, tritt die Druckluft schlagartig über die Austrittsöffnung 213 aus, und die Feder 207 verlagert den Steuerkolben 202 aus der Stellung gemäß F i g. 3 nach links gegen das Abschlußstück 199. Dabei wird gleichzeitig der Ventilschieber 225 umgeschaltet, so daß die Druckluft aus der Ringkammer 203 über den Steuerschlitz 219 in der vorstehend beschriebenen Weise, jedoch in umgekehrter Richtung, den Antriebskolben 171 zu seinem gemäß Fi g. 3 linken Anschlag bewegt. Die Verlagerung des Äntriebskolbens erfolgt sehr schnell, beispielsweise innerhalb von etwa 0,04 s, so ao daß während dieser Zeitspanne auch der gesamte Schmiervorgang unter einem Druck von etwa 140 kp/cm² ablaufen kann.As soon as the switching valve 231 is opened, the compressed air suddenly emerges via the outlet opening 213, and the spring 207 displaces the control piston 202 from the position shown in FIG. 3 to the left against the end piece 199. The valve slide 225 is switched over at the same time, so that the compressed air from the annular chamber 203 via the control slot 219 in the manner described above, but in the opposite direction, the drive piston 171 to its according to Fi g. 3 left stop moved. The displacement of the drive piston takes place very quickly, for example within about 0.04 s, so that during this period of time the entire lubrication process can also take place ^{under a pressure of about 140 kp / cm 2.}

Die Vorrichtung zur Druckentlastung und Steuerung des Umschaltventils 231 weist gemäß den Fig. 1 und 7 bis 10 ein an einer Halterung befestigtes zylin-. drisches Gehäuse 233 auf, in den Stirnwänden des zylindrischen Gehäuses 233 ist eine Welle 235 in Lagern 237 gelagert. Das zylindrische Gehäuse 233 weist auf seinem Umfang mehrere Schlitze 239 auf, in weichen jeweils ein Umschaltventil 231 über Flansche 241 befestigt ist. An gegabelten Enden 243 sind die Flansche 241 über Schrauben 245 am Gehäuse 233 festgeschraubt. Durch Lösen der betreffenden Schrauben 245 kann jeder Flansch 241 geringfügig auf dem Umfang des zylindrischen Gehäuses 233 verschoben werden.The device for pressure relief and control of the switchover valve 231 has according to FIG. 1 and 7 to 10 a mounted on a bracket zylin-. drical housing 233, in the end walls of the cylindrical housing 233, a shaft 235 is mounted in bearings 237. The cylindrical case 233 has a plurality of slits 239 on its circumference, in each of which a switchover valve 231 passes Flanges 241 is attached. At forked ends 243, the flanges 241 are attached to the housing via screws 245 233 screwed tight. By loosening the relevant screws 245, each flange 241 can be slightly be moved on the circumference of the cylindrical housing 233.

Gemäß Fig. 10 weist jedes Umschaltventil 231 einen rohrförmigen Ansatz 247 mit einer Axialbohrung 249, einer Gegenbohrung 251 und einer Radialbohrung 253 auf. Am Außenende der Axialbohrung 249 ist ein Ventilsitz 250 angeordnet. An das gemäß Fig. 10 linke Ende des Umschaltventils 231 ist eine der Leitungen 229 angeschlossen.According to FIG. 10, each switch valve has 231 a tubular extension 247 with an axial bore 249, a counterbore 251 and a radial bore 253 on. A valve seat 250 is arranged at the outer end of the axial bore 249. According to 10, the left end of the switching valve 231, one of the lines 229 is connected.

Der Flansch 241 ist zwischen einer Mutter 257 und einem Anschlag 255 festgeklemmt. Ein Stößel 259 mit einem Schaft 261 wird in der Gegenbohrung 251 geführt und trägt am schaftseitigen Ende ein in eine Nut eingesetztes Ventil 265 und wird in Schließrichtung des Ventils 265 von einer Feder 267 vorbelastet.The flange 241 is clamped between a nut 257 and a stop 255. A pestle 259 with a shaft 261 is guided in the counterbore 251 and carries at the end on the shaft side a valve 265 inserted into a groove and is actuated by a spring 267 in the closing direction of the valve 265 preloaded.

Die Welle 235 ist mit der Antriebswelle 31 des Untersetzungsgetriebes 30 verbunden und trägt einen mittels einer Klemmschraube 273 an der Welle 235 befestigten Nocken 271, 269 zur Betätigung des Umschaltventils 231. Beim öffnen des Ventils 263 durch den Nocken 269, 271 wird der Hubraum 197 über die Austrittsöffnung 213 schlagartig entlastet. Die entweichende Druckluft strömt an der Radialbohrung 253 aus. Zwischen der Entlastung des Hubraums 197 und dem Beginn der Bewegung des Steuerstößels 49 besteht eine kurze Verzögerung von etwa 0,185 s, welche sich jedoch auch noch durch eine Längenänderung der Leitungen 229 ändern kann. Diese Verzögerung kann durch das Verstellen des Umschaltventils 231 entgegen der Drehrichtung der Welle 235 über den Flansch 241 kompensiert werden, so daß damit der IZinsj litzbeginn des Schmiermittels exakt festgelegt weiden kann.The shaft 235 is connected to the drive shaft 31 of the reduction gear 30 and carries a Cams 271, 269 fastened to the shaft 235 by means of a clamping screw 273 for actuating the switchover valve 231. When the valve 263 is opened by the cams 269, 271, the displacement 197 is over the outlet opening 213 is suddenly relieved. The escaping compressed air flows through the radial bore 253 off. Between the unloading of the displacement 197 and the start of the movement of the control plunger 49 there is a short delay of about 0.185 s, which is also due to a change in length of lines 229 can change. This delay can be achieved by adjusting the switching valve 231 are compensated against the direction of rotation of the shaft 235 via the flange 241, so that so that the start of the interest rate of the lubricant is exact set can graze.

Die jeweils einzustellende Lage der Ventile 231 am Gehäuse 233 sowie-der Nocken 271 auf der Welle 235 kann durch Entfernen des Veischlußstopfens 117 (F i g. 3) und ein vorübergehendes Einsetzen eines Schalters zur Steuerung einer Stroboskoplampe od. dgl. bestimmt werden.The respective position of the valves 231 to be set on The housing 233 and the cam 271 on the shaft 235 can be removed by removing the closure plug 117 (F i g. 3) and a temporary insertion of a switch to control a stroboscopic lamp od. Like. Be determined.

Gemäß Fig. 12 weist jede Einspritzdüse 29 eine rohrförmige Hülse 275 auf, welche in den Innenmantel 5 des Zylinders 1 eingeschraubt ist, den Außenmantel 7 durchstößt und über einen Dichtring 279 und eine Überwurfmutter 281 in diesem befestigt und abgedichtet ist. Die Leitung 37 ist über einen Anschlußwinkel 277 an der Hülse 275 befestigt.According to FIG. 12, each injection nozzle 29 has one tubular sleeve 275 which is screwed into the inner jacket 5 of the cylinder 1, the outer jacket 7 pierces and fastened in this via a sealing ring 279 and a union nut 281 and is sealed. The line 37 is attached to the sleeve 275 via a connection bracket 277.

In eine koaxiale Bohrung 285 ist ein Düseneinsatz 289 eingeschraubt. Ein Ventilschaft 291 mit einem Ventilsitz 287, 293 verläuft in Längsrichtung durch die rohrförmige Hülse 275 und wird in einem aufgeweiteten Abschnitt 283 über eine Feder 295, deren Vorspannkraft mit einer Einstellschraube 297 verändert werden kann, gegen den Ventilsitz 287 vorbelastet. A nozzle insert 289 is screwed into a coaxial bore 285. A valve stem 291 with a Valve seat 287, 293 runs in the longitudinal direction through the tubular sleeve 275 and is expanded in a Section 283 via a spring 295, the pretensioning force of which is changed with an adjusting screw 297 can be biased against valve seat 287.

Sobald das Schmiermittel am Ventilsitz 293 vorbeigeströmt ist, zieht die Feder 295 das Ventil 293 wieder auf den Sitz 287 zurück, so daß ein Gegendruck aus dem Zylinder 1 abgesperrt ist. Dabei entspricht die Zeitspanne, während welcher das Schmiermittel ausgestoßen wird, ungefähr dem Zeitabschnitt, in dem sich die Kolbenringe nacheinander an der Ebene der Düsen vorbeibewegen..As soon as the lubricant has flowed past the valve seat 293, the spring 295 pulls the valve 293 back on the seat 287, so that a counter pressure from the cylinder 1 is shut off. This corresponds to the period of time during which the lubricant is expelled, approximately the period of time in which the piston rings move one after the other past the plane of the nozzles ..

Damit eine Bedienungsperson eine Überwachung der Schmiermittelzufuhr durchführen kann, besteht der Block 119 aus durchsichtigem Material, so daß der Schmiermittelfluß optisch überwacht werden kann.So that an operator can monitor the lubricant supply, there is the block 119 made of transparent material so that the flow of lubricant can be visually monitored can.

Claims

Patent claims:

. 1. A method of lubricating a working piston assembly in which the lubricant is to be determined Times at defined points of the working piston assembly is supplied, thereby characterized in that the lubricant batchwise in a constant amount and with constant, high pressure within constant time intervals supplied to the components to be lubricated will.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, wherein one of one Pressure medium actuated piston and an associated, metering the amount of lubricant Pump piston and a spring-loaded control piston device, the control piston of which is attached its circumference has an annular chamber, is provided, characterized in that one The spring (207) is preloaded in the working direction of the control piston (202) against a pressure medium that a cycle-dependent pressure relief (33) of the cubic capacity for a time-defined relief of the spring (197) is arranged and that with the annular chamber (203) of the control piston a known per se Valve slide (225) cooperates.

3. Device according to claim 2, characterized in that that the annular chamber (203) is connected to the displacement (197) through a throttle bore (214) in the control piston (202).