DE1450240B1

DE1450240B1 - Umsteuerventil für Einleitungs-Zentralschmiersysteme

Info

Publication number: DE1450240B1
Application number: DE1964D0044128
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fujita
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1963-04-12
Filing date: 1964-04-10
Publication date: 1969-12-11
Also published as: US3330380A; GB1062100A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Umsteuerventil für Ein- Vorlaufleitung für die Pumpe angeschlossen werden leitungs-Zentralschmiersysteme mit einem Verteiler- kann. Aus diesem Grund muß auch für eine vollkreis, dessen beide Enden jeweils an von einem ständige Beseitigung des Restdruckes gesorgt werden, Hauptsteuerkolben überwachte Öffnungen im Ventil- da sich sonst mit jedem Umschaltvorgang der vergehäuse angeschlossen sind, die je nach Stellung des 5 bleibende Druck erhöht.

Hauptsteuerkolbens der Einspeisung oder der Rück- Bei einem bekannten Umsteuerventil für

führung des Schmiermittels dienen, wobei der Haupt- Einleitungs-Zentralschmiersysteme (USA.-Patent

steuerkolben durch einen Vorsteuerkolben gesteuert 2 094271) wird der Restdruck zusammen mit dem

wird, der in Abhängigkeit vom Druck in der jewei- Druck des rückströmenden Mediums über einen

ligen Rücklaufleitung umschaltet. io gleichzeitig als Speicherraum dienenden Vorsteuer-

Bei einem bekannten Umsteuerventil für Dop- kolben abgebaut, der über einen zusätzlichen Hilfspelleitungs-Zentralschmiersysteme (USA.-Patent steuerkolben mit dem Vorratsbehälter in Verbindung 2 856 023) wird das von einer Pumpe geförderte steht. Dieses bekannte Umschaltventil besitzt sowohl Schmiermittel durch einen Hauptsteuerkolben auf bei dem Vorsteuerkolben als auch bei dem Haupteine der beiden Zuführleitungen für das Verteiler- 15 steuerkolben verhältnismäßig viele Kolbenabschnitte system gelenkt, aus dem das Schmiermittel über zwei und weist eine Vielzahl von Verbindungskanälen Rücklaufleitungen wieder zu dem Umschaltventil ge- innerhalb des Ventilkörpers auf. Dies stellt in Verlangt, die in entgegengesetzter Richtung auf einen bindung mit dem Hilfssteuerventil einen erheblichen Vorsteuerkolben einwirken, der die eine Rücklauf- Bauaufwand dar.

leitung absperrt und die andere Rücklaufleitung an 20 Bei einem weiteren bekannten Umsteuerventil einen Tank anschließt. Die an den Tank angeschlos- (deutsche Patentschrift 1103 695), das sowohl für sene Rücklaufleitung geht bereits von dem ersten Ver- Zweileitungsschmieranlagen als auch für Einleitungsteilerventil aus, während die andere, von dem Vor- schmieranlagen verwendbar ist und in Abhängigkeit steuerkolben abgesperrte Rücklaufleitung das durch von dem Druck in der Zuführleitung umschaltet, ist sämtliche Verteilerventile hindurchgeführte Schmier- 25 außer einem Vorsteuerkolben und einem Hauptmittel zurückbringt, wodurch in dieser Leitung ein steuerkolben auch noch ein Maximaldruckventil, ein geringerer Druck herrscht als in der an den Tank an- Druckhalteventil und ein federbelastetes Überlaufgeschlossenen Rücklaufleitung. Durch besondere ventil vorgesehen, um eine Umschaltung mit der erAusgestaltung der Verteilerventile wird erreicht, daß forderlichen Druckentlastung vornehmen zu können, nach Beendigung des Schmiervorganges in einer Rieh- 30 Auch dieses Umschaltventil zeichnet sich durch einen tung des Zentralschmiersystems die an den Tank an- verhältnismäßig großen Bauaufwand aus.
geschlossene Rücklaufleitung durch das erste Ver- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, tellerventil gesperrt wird, so daß der Druck in der ein Umsteuerventil der eingangs erläuterten Art so zweiten Rücklaufleitung überwiegt und den Vor- auszubilden, daß mit einfachen Mitteln die Schaltsteuerkolben verschiebt, wodurch eine Verschiebung 35 kolben schnell und sicher in ihre Endlagen gelangen des Hauptsteuerkolbens und somit eine Umschaltung und gleichzeitig eine Beseitigung des Restdruckes auf die zweite Zuführungsleitung bewirkt wird. Bei nach dem Arbeiten des letzten Verteilers erreicht der Verschiebung des Vorsteuerkolbens wird sofort wird.

die Leitung zum Tank abgesperrt und das auf dieser Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geSeite im Zylinder des Vorsteuerkolbens enthaltene 40 löst, daß in jeder Endstellung des Vorsteuer- und Schmiermittel in einen Speicherraum gedrückt, der Hauptsteuerkolbens jeweils das in Strömungsrichtung durch einen federbelasteten Kolben abgeschlossen ist. dem letzten Verteiler benachbarte Ende der Verteiler-Diese in dem Speicherzylinder vorgespannte Schmier- leitung über einen Abschnitt des Zylinders des Hauptmittelmenge dient zur Unterstützung des Schalt- steuerkolbens außer mit dem einen Ende des Zylinvorganges des Vorsteuerkolbens bei der nächsten 45 ders für den Vorsteuerkolben auch mit einem der Umsteuerung. Zu diesem Zweck ist an jedem Ende Enden eines Speicherzylinders in Verbindung steht, des Zylinders des Vorsteuerkolbens ein solcher Spei- in welchem ein an beiden Stirnseiten federbeaufcherzylinder vorgesehen, der nach dem Umschalt- schlagter Kolben geführt ist, während jeweils das Vorgang an den Tank angeschlossen wird. andere Ende des Speicherzylinders über den Zylinder

Bei Einleitungs-Zentralschmiersystemen, bei denen 50 des Hauptsteuerkolbens mit dem Vorratsbehälter

die Zuführungsleitung nach dem Umschaltvorgang verbunden ist.

als Rücklaufleitung dient, tritt jedoch im Gegensatz Hierdurch wird beim Umschalten der einen öffzu Doppelleitungs-Zentralschmiersystemen, bei denen nung von Zuführung auf Rücklauf der dort vorhanfür die Zuführung des Schmiermittels in den Ver- dene Restdruck durch Verschieben des federbelasteteilerkreis und für die Rückführung des Schmier- 55 ten Kolbens in dem Speicherzylinder aufgenommen mittels jeweils getrennte Leitungen vorhanden sind, und so lange gespeichert, bis der in der Rückleitung das Problem auf, daß bei der Umsteuerung der einen ansteigende Druck ausreicht, um den auf einen beLeitung von Zuführung auf Rücklauf ein dem Druck stimmten Druckwert eingestellten Vorsteuerkolben zu des zugeführten Schmiermittels entsprechender Rest- verschieben. Hierbei wird der Druck in diesem Teil druck verbleibt, der abgebaut werden muß, um die 60 des Zylinders zum Teil abgebaut, wodurch sich der notwendige Druckdifferenz zwischen Vorlauf und Kolben in seine Ausgangslage auf Grund der Feder-Rücklauf zu erhalten, ohne den eine Betätigung der belastung zurückbewegen kann. Durch diese Kolben-Verteiler nicht möglich ist. Ein Abbau dieses Rest- verschiebung wird in dem anderen Raum des Speidruckes über den Tank, wie dies bei den Doppel- cherzylinders, der sich nunmehr vergrößert, ein leitungs-Zentralschmiersystemen auftritt, ist nicht 65 Unterdruck gebildet, den der Restdruck nach der möglich, da die Umsteuerung des Vorsteuerkolbens unmittelbar darauffolgenden Umsteuerung des in Abhängigkeit vom Druck in der Rücklaufleitung Hauptsteuerkolbens auffüllt und den Kolben in der erfolgt, so daß diese nicht an den Tank bzw. an eine anderen Richtung vorspannt. Der vorher unter Druck

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ehende Speicherraum des Zylinders wird nach der vermindertem Durchmesser auf. Außerdem ist in msteuerüng des Hauptkolbens an eine drucklose dem Vorsteuerkolben 2 nach dessen Enden hin ein eitung angeschlossen, so daß dieser Teil des Spei- Paar mit geringem Abstand voneinander vorgesehene lerzylinders in der Lage ist, bei dem nächstfolgen- Umfangsnuten eingeformt, die etwa V-förmigen Quer- ;n Umschaltvorgang den Restdruck aufzunehmen. 5 schnitt haben und eine federbelastete Rastkugel 4 urch die erfindungsgemäße Anordnung eines Spei- oder 4' aufnehmen, die in einer in das Ventilgehäuse lerzylinders sowie dessen Verbindung mit dem eingeformten Bohrung sitzt. Eine Anzeigestange 15 ücklauf einerseits und mit einer drucklosen Leitung ist an einem Ende des Hauptsteuerkolbens 1 im idererseits, wobei diese Verbindung je nach Stel- wesentlichen axial zu diesem befestigt und dient zur ng des Hauptsteuerzylinders wechselseitig umge- io Anzeige der Stellung des Hauptsteuerkolbens 1.
haltet wird, wird also in einfacher Weise die Auf- Die Öldruckpumpe P ist an den Öltank T anihme des hohen Restdruckes im Arbeitsmittelkreis geschlossen und entnimmt von diesem Öl, und jedes möglicht, wobei außerdem der aufgespeicherte Verteilerventil D wird wirksam, wenn ihm Schmierestdruck bei der Betätigung des Vorsteuerkolbens mittel zugeführt wird, und verteilt dieses nach den :n Druck in der Rücklaufleitung unterstützt. 15 ihm zugeordneten Schmierflächen, wie dies durch Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise Pfeile angedeutet ist. Die Pfeile, die an den von und irgestellt, deren einzige Figur einen Schnitt durch nach der Pumpe und dem Öltank führenden Leiti Umschaltventil und einen schematisch angedeu- tungen eingetragen sind, geben die Strömungsrichtunten Förder- und Verteilerkreis zeigt. gen in den zugehörigen Leitungen an.
Das dargestellte Umschaltventil umfaßt ein Ven- 20 Nun soll die Arbeitsweise des Umschaltventils ergehäuse^4, in dem drei symmetrische Zylindern, b läutert werden: Nach Anlaufen der PumpeP wird id c und zwei mit Abstand voneinander vorgesehene Schmiermittel in den Kanal 7 gedrückt und zum ffnungen 5 und S' vorgesehen sind, die an die ent- Hauptsteuerkolben 1 und dem Vorsteuerkolben 2 gegengesetzten Enden eines Verteilerkreises 6 für führt. Vom Vorsteuerkolben 2 fließt der Schmier- :hmiermittel angeschlossen sind, der Verteiler- 25 mittelstrom weiter in den Kanal 8 und durch diesen ntile D umfaßt. Jede der Öffnungen 5 und 5' dient in das linke Ende des Zylinders α und drückt den ternativ als Zufuhr- und Rückführöffnung des Um- darin geführten Hauptsteuerkolben 1 nach rechts, haltventils, wie im folgenden noch beschrieben Andererseits fließt das Schmiermittel, das durch den rd. In den Zylinder α ist ein Hauptsteuerkolben 1 Kanal 7 in die Mitte des Zylinders α eintritt, durch igepaßt, der Schmiermittel von einer Öldruck- 30 die Öffnung 5 in den Verteilerkreis 6 und betätigt impe P nach dem Verteilerkreis alternativ über die nacheinander die in diesem enthaltenen Verteileriden Öffnungen 5 und 5' leitet, die mit dem ZyKn- ventile D. Das Schmiermittel, das aus dem End- :r α verbunden sind. In den Zylinder b ist ein Vor- verteilerventil D ausfließt, gelangt in die Öffnung 5' nierkolben 2 verschiebbar eingepaßt, der die Hub- zurück, die jetzt als Rückführöffnung dient. Das zuwegung des Hauptsteuerkolbens 1 steuert. Ebenso 35 rückgeführte Schmiermittel fließt wieder am Haupt- ; im Speicherzylinder c ein Kolben 3 verschiebbar steuerkolben 1 entlang, tritt in den Kanal 9 ein und geordnet, der an jedem Ende durch eine Feder 14 fließt in die Zylinder b und c an deren rechten Enden w. 14' belastet ist. ein. Das rückkehrende Schmiermittel verschiebt den Um diese Kolben in eine geeignete gegenseitige Kolben 3 nach links, bis eine bestimmte Schmier- !triebsbeziehung zu bringen, sind in das Ventil- 40 mittelmenge aufgespeichert ist und einen vorbestimmhäuse eine Anzahl Kanäle 7, 8, 9,10,11,12 und 13 ten Druck im freien Raum am rechten Ende des !geformt. Der Kanal 7 nimmt das Schmiermittel Speicherzylinders c ergibt. Wenn andererseits das η der Pumpe P auf und leitet dieses zu den ZyUn- Schmiermittel im Kanal 9 den vorbestimmten Druck rn α und b jeweils an einer Stelle zwischen deren erreicht hat, wirkt es auf den Vorsteuerkolben 2 im iden. Der Kanal 8 verbindet das linke Ende des 45 Sinne einer Verschiebung nach links ein, wobei die flinders α mit einem Punkt des Zylinders b, der Kräfte der Rastvorrichtungen mit den federbelasteten ,vas links von der Mündung des Kanals 7 in den Rastkugeln 4 und 4' überwunden werden. Wenn bei binder b liegt. Der Kanal 9 verbindet den Zylin- der Hubbewegung des Vorsteuerkolbens nach links r α mit den rechten Enden der Zylinder b und c. der Kanal 8 mit dem Kanal 10 in Verbindung ge- :r Kanal 10 verbindet das rechte Ende des Zylin- 50 bracht wird und dadurch Schmiermittel von der rs α mit einem Punkt des Zylinders b, der etwas Pumpe P in den Kanal 10 einfließen kann, so wird ;hts von der Mündung des Kanals 7 symmetrisch der Druck des durch die Öffnung 5' in das Umschaltm Kanal 8 liegt. Die Kanäle 10 und 11 sind, wie ventil zurückgeführten Schmiermittels vermindert, da der Zeichnung dargestellt, jeweils zu den Kanälen 8 kein weiteres Schmiermittel in die Öffnung eind 9 symmetrisch angeordnet. Der Kanal 12 ist mit 55 gespeist wird.

ier Leitung verbunden, die zu einem Ölvorrats- Unter diesen Umständen kann der Schmiermittel-

ik T führt, und ist nach den rechten und linken druck, der den Vorsteuerkolben nach links drückt,

ilabschnitten des Zylinders α zur Aufnahme von bis auf einen Wert abfallen, der nicht ausreicht, den

dort hindurch und zur Rückführung nach dem Vorsteuerkolben nach links zu schieben; tatsächlich

tank T geöffnet. Schließlich ist auch der Kanal 13 60 wird aber diese Kraft durch den Druck des Schmier-

t einer Leitung verbunden, die nach dem Öltank T mittels vergrößert, das zuvor in dem Zylinder c auf-

lirt und sich zur Aufnahme und Rückführung von gespeichert worden ist, jetzt durch den Kanal 9 zu-

nach dem Öltank T nach den rechten und linken rückfließt und auf das rechte Ende des Vorsteuer-

ilen des Zylinders b öffnet. kolbens 2 einwirkt, so daß der letztere nicht auf hal-

Wie gezeigt, sind der Hauptsteuerkolben 1 und der 65 bem Wege seines Hubes nach links stehenbleibt, son-

jrsteuerkolben 2 symmetrisch ausgebildet, und zwar dem in seine äußerste Linksstellung geschoben wird,

ist der erstere zwei Paar und der letztere ein Paar Während dieses Vorganges stehen die linken Enden

t Abstand voneinander vorgesehene Teilstücke mit der Zylinder b und c mit dem Öltank T über den

Kanal 11, den Zylinder α und den Kanal 12 in Verbindung. Nach Vollendung der Hubbewegung des Vorsteuerkolbens 2 nach links fließt Schmiermittel aus der ölpumpe P durch die Kanäle 7 und 10 und wirkt auf das rechte Ende des Hauptsteuerkolbens 1 so ein, daß dieser Kolben nach links bewegt wird. Zu dieser Zeit steht der Zylinderabschnitt auf der linken Seite des Hauptsteuerkolbens 1 mit dem Öltank T über die Kanäle 8 und 13 in Verbindung. Am Ende der Linksbewegung des Hauptsteuerkolbens 1 ist der Kanal 7 mit der öffnung 5' und der Kanal 11 mit der Öffnung 5 verbunden, die unter hohem Schmiermitteldruck geblieben ist. Dieser Restdruck wird jedoch unmittelbar dem linken Teil des Zylinders c durch den Kanal 11 übermittelt, da der Zylinderteil nach Vollendung der Linksbewegung des Hauptsteuerkolbens 1 dadurch unter Unterdruck gesetzt worden ist, daß der Kolben 3 durch die Feder 14 nach rechts in seine normale Mittelstellung verschoben worden ist und der rechte Zwischenraum des Zylinders c jetzt mit dem öltank T über Kanal 9, Hauptsteuerkolben 1 und Kanal 12 in Verbindung steht. Das Umschaltventil hat jetzt seinen Schaltvorgang vollendet und ist für einen anderen Verteilungszyklus bereit, wobei im Gegensatz zum vorbeschriebenen Verteilungszyklus die öffnung 5 als Rückführungsöffnung und die öffnung 5' als Einspeiseöffnung dient.

Bei der gezeigten Ausführung ist es zweckmäßig, den Hauptsteuerkolben 1 an einem Ende mit einer Verlängerung zur Bildung einer Anzeigestange 15 zu versehen, die durch die Außenseite des Ventilgehäuses A hindurchgeführt ist und es dadurch der Bedienungsperson ermöglicht, die Funktionen des Umschaltventils zu beobachten.

Wenn das in der vorbeschriebenen Weise arbeitende Umschaltventil in einem Einleitungs-Zentralschmiersystem verwendet wird, wirkt der Öldruck beispielsweise von der öffnung S nach der Öffnung 5', d. h. auf das rechte Ende des Zylinders des Vorsteuerkolbens 2, wo der Druck bis zu einem vorbestimmten Wert aufgebaut wird, der durch die Wirkung der federbelasteten Rastkugeln 4 und 4' bestimmt ist, und zu diesem Zeitpunkt hat der Druck an der öffnung 5 eine beträchtliche Größe erreicht. Wenn beispielsweise der Vorsteuerkolben 2 bei einem Druck von etwa 40 kg/cm² anspricht, was als »Umschaltdruck« bezeichnet wird, so ist der Druck an der öffnung 5 tatsächlich etwa 150 kg/cm². Durch die Betätigung des Vorsteuerkolbens 2 werden auch die Funktionen der entsprechenden Teile in umgekehrter Weise geschaltet, wobei die öffnung 5' als Einspeiseöffnung in das Verteilersystem und die öffnung 5 als Rücklauföffnung dient. Beim nächsten ölzuführvorgang ist die Rücklauf öffnung 5 die Stelle, wo der Rücklaufdruck, der den Umschaltdruck für den Vorsteuerkolben 2 bildet, abgetastet wird, und der dort vorhandene Druck kann daher nicht, beispielsweise nach dem Tank T, abgelassen werden. Der Druck an der öffnung 5 bleibt jedoch noch bei dem vorerwähnten Wert von 150 kg/cm², der exakt auf Null

ίο reduziert werden muß, da sogar ein leichter Druck, der dort verbleibt, nacheinander bei den wiederholten Schaltvorgängen aufgespeichert wird; aber andererseits kann, wie schon ausgeführt, der Druck nicht nach dem Tank hin entspannt werden. Der Kolben 3 und die Druckfedern 14,14' dienen als maßgebliche Funktionsgruppe zur Bildung eines Unterdruckes innerhalb des Zylinders c zum Zeitpunkt der Schaltung, in dem der hohe Restdruck aufzuspeichern ist. Auf Grund dieser Wirkungsweise ist es möglich, die

ao benötigte Druckdifferenz für die Betätigung der Verteiler zu erhalten, wodurch das Umschaltventil für Einleitungs-Zentralschmiersysteme geeignet ist. Der sich dabei in dem Zylinder c sammelnde Restdruck wird dort nichtkontinuierlich aufgespeichert, da der Speicher beim nächsten Verteilungszyklus mit dem Tank T verbunden wird.

Claims

Patentanspruch:

Umsteuerventil für Einleitungs-Zentralschmiersysteme mit einem Verteilerkreis, dessen beide Enden jeweils an von einem Hauptsteuerkolben überwachte Öffnungen im Ventilgehäuse angeschlossen sind, die je nach Stellung des Hauptsteuerkolbens der Einspeisung oder der Rückführung des Schmiermittels dienen, wobei der Hauptsteuerkolben durch einen Vorsteuerkolben gesteuert wird, der in Abhängigkeit vom Druck in der jeweiligen Rücklaufleitung umschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Endstellung des Vorsteuer- (2) und Hauptsteuerkolbens (1) jeweils das in Strömungsrichtung dem letzten Verteiler (D) benachbarte Ende der Verteilerleitung (S bzw. 5') über einen Abschnitt des Zylinders (a) des Hauptsteuerkolbens außer mit

dem einen Ende des Zylinders (b) für den Vorsteuerkolben auch mit einem der Enden eines Speicherzylinders (c) in Verbindung steht, in welchem ein an beiden Stirnseiten federbeaufschlagter Kolben (3) geführt ist, während jeweils das andere Ende des Speicherzylinders über den Zylinder des Hauptsteuerkolbens mit dem Vorratsbehälter (Γ) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen