DE1450240C - Umsteuerventil für Einleitungs-Zentralschmiersysteme - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Umsteuerventil für Ein- Vorlaufleitung für die Pumpe angeschlossen werden leitungs-Zentralsehmiersysteme 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, Hauptsteuerkplben 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 2 094 271) 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 ao Bei einem weiteren bekannten Umsteuerventil einen Tank anschließt. Die an den Tank angeschlos- (deutsche Patentschrift 1 103 695), 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 er-,Ausgestaltung 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 federbelastcten Kolben abgeschlossen ist. dem letzten Verteiler benachbarte Ende der Verteiler-Diese in dem Speicherzylinder vorgespannte Schmier- leitung über einen Abschnitt des Zylinders des Hauptmittelmeifge 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 Rücklauf leitung 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 federbelastetcilerkreis 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 Vorsteuerkolbcns unmittelbar darauffolgenden Umsteuerung des in Abhängigkeit vom Druck in der Rücklauflcitung 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

stehende Speicherraum des Zylinders wird nach dei Umsteuerung des Hauptkolbens an eine drucklose Leitung angeschlossen, so daß dieser Teil des Speicherzylinders in der Lage ist, bei dem nächstfolgenden Umschaltvorgang den Restdruck aufzunehmen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Speicherzylinders sowie dessen Verbindung mit dem Rücklauf einerseits und mit einer drucklosen Leitung andererseits, wobei diese Verbindung je nach Stellung des Hauptsteuerzylinders wechselseitig umgeschaltet wird, wird also in einfacher Weise die Aufnahme des hohen Restdruckes im Arbeitsmittclkreis ermöglicht, wobei außerdem der aufgespeicherte Restdruck bei der Betätigung des Vorsteuerkolbens den Druck in der Rücklaufleitung unterstützt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, deren einzige Figur einen Schnitt durch ein Umschaltventil und einen schematisch angedeuteten Förder- und Verteilerkreis zeigt.

Das dargestellte Umschaltventil umfaßt ein Ventilgehäuse A, in dem drei symmetrische Zylinder α, b und c und zwei mit Abstand voneinander vorgesehene öffnungen 5 und 5' vorgesehen sind, die an die entgegengesetzten Enden eines Verteilerkreises 6 für Schmiermittel angeschlossen sind, der Verteilerventile D umfaßt. Jede der öffnungen 5 und 5' dient alternativ als Zufuhr- und Rückführöffnung des Umschaltventils, wie im folgenden noch beschrieben wird. In den Zylinder α ist ein Hauptsteuerkolben Ϊ eingepaßt, der Schmiermittel von einer öldruckpumpe P nach dem Verteilerkreis alternativ über die beiden Öffnungen 5 und 5' leitet, die mit dem Zylinder« verbunden sind. In den Zylinder b ist ein Vorsteuerkolben 2 verschiebbar eingepaßt, der die Hubbewegung des Hauptsteuerkolbens 1 steuert. Ebenso ist im Speicherzylinder c ein Kolben 3 verschiebbar angeordnet, der an jedem Ende durch eine Feder 14 bzw. 14' belastet ist.

Um diese Kolben in eine geeignete gegenseitige Betriebsbeziehung zu bringen, sind in das Ventilgehäuse eine Anzahl Kanäle 7, 8, 9, 10, 11,12 und 13 eingeformt. Der Kanal 7 nimmt das Schmiermittel von der Pumpe P auf und leitet dieses zu den Zylindern α und b jeweils an einer Stelle zwischen deren Enden. Der Kanal 8 verbindet das linke Ende des Zylinders α mit einem Punkt des Zylinders b, der etwas links von der Mündung des Kanals 7 in den Zylinder b liegt. Der Kanal 9 verbindet den Zylinder α mit den rechten Enden der Zylinder b und c. Der Kanal 10 verbindet das rechte Ende des Zylinders α mit einem Punkt des Zylinders b, der etwas rechts von der Mündung des Kanals 7 symmetrisch zum Kanal 8 liegt. Die Kanäle 10 und 11 sind, wie in der Zeichnung dargestellt, jeweils zu den Kanälen 8 und 9 symmetrisch angeordnet. Der Kanal 12 ist mit einer Leitung verbunden, die zu einem ölvorratstank T führt, und ist nach den rechten und linken Teilabschnitten des Zylinders α zur Aufnahme von Öl dort hindurch und zur Rückführung nach dem Öltank T geöffnet. Schließlich ist auch der Kanal 13 mit einer Leitung verbunden, die nach dem öltank T führt und sich zur Aufnahme und Rückführung von öl nach dem öltank T nach den rechten und linken Teilen des Zylinders b öffnet.

Wie gezeigt, sind der Hauptsteuerkolben 1 und der Vorsteuerkolben 2 symmetrisch ausgebildet, und zwar weist der erstere zwei Paar und der letztere ein Paar mit Abstand voneinander vorgesehene Teilstücke mit vermindertem Durchmesser auf. Außerdem ist in dem Vorsteuerkolben 2 nach dessen Enden hin ein Paar mit geringem Abstand voneinander vorgesehene Umfangsnuten eingeformt, die etwa V-förmigcn Querschnitt haben und eine federbelastete Rastkugel 4 oder 4' aufnehmen, die in einer in das Ventilgehäuse eingeformten Bohrung sitzt. Eine Anzeigestangc 15 ist an einem Ende des Hauptsteuerkolbens 1 im wesentlichen axial zu diesem befestigt und dient zur

ίο Anzeige der Stellung des Hauptsteucrkolbens 1.

Die öldruckpumpe P ist an den öltank T angeschlossen und entnimmt von diesem öl, und jedes Verteilerventil D wird wirksam, wenn ihm Schmiermittel zugeführt wird, und verteilt dieses nach den ihm zugeordneten Schmierflächen, wie dies durch Pfeile angedeutet ist. Die Pfeile, die an den von und nach der Pumpe und dem öltank führenden Leitungen eingetragen sind, geben die Strömungsrichtungen in den zugehörigen Leitungen an.

Nun soll die Arbeitsweise des Umschaltventils erläutert werden: Nach Anlaufen der Pumpe P wird Schmiermittel in den Kanal 7 gedrückt und zum Hauptsteuerkolben 1 und dem Vorsteuerkolben 2 geführt. Vom Vorsteuerkolben 2 fließt der Schmiermittelstrom weiter in den Kanal 8 und durch diesen in das linke Ende des Zylinders α und drückt den darin geführten Hauptsteuerkolben 1 nach rechts. Andererseits fließt das Schmiermittel, das durch den Kanal 7 in die Mitte des Zylinders α eintritt, durch die öffnung 5 in den Verteilerkreis 6 und betätigt nacheinander die in diesem enthaltenen Verteilerventile D. Das Schmiermittel, das aus dem Endverteilerventil D ausfließt, gelangt in die Öffnung 5' zurück, die jetzt als Rückführöffnung dient. Das zurückgeführte Schmiermittel fließt wieder am Hauptsteuerkolben 1 entlang, tritt in den Kanal 9 ein und fließt in die Zylinder b und c an deren rechten Enden ein. Das rückkehrende Schmiermittel verschiebt den Kolben 3 nach links, bis eine bestimmte Schmiermittelmenge aufgespeichert ist und einen vorbestimmten Druck im freien Raum am rechten Ende des Speicherzylinders c ergibt. Wenn andererseits das Schmiermittel im Kanal 9 den vorbestimmten Druck erreicht hat, wirkt es auf den Vorsteuerkolben 2 im Sinne einer Verschiebung nach links ein, wobei die Kräfte der Rastvorrichtungen mit den federbelasteten Rastkugeln 4 und 4' überwunden werden. Wenn bei der Hubbewegung des Vorsteuerkolbens nach links der Kanal 8 mit dem Kanal 10 in Verbindung gebracht wird und dadurch Schmiermittel von der Pumpe P in den Kanal 10 einfließen kann, so wird der Druck des durch die öffnung 5' in das Umschaltventil zurückgeführten Schmiermittels vermindert, da kein weiteres Schmiermittel in die öffnung eingespeist wird.

Unter diesen Umständen kann der Schmiermitteldruck, der den Vorsteuerkolben nach links drückt, bis auf einen Wert abfallen, der nicht ausreicht, den Vorsteuerkolben nach links zu schieben; tatsächlich wird aber diese Kraft durch den Druck des Schmiermittels vergrößert, das zuvor in dem Zylinder c aufgespeichert worden ist, jetzt durch den Kanal 9 zurückfließt und auf das rechte Ende des Vorstcuerkolbens 2 einwirkt, so daß der letztere nicht auf haibem Wege seines Hubes nach links stehenbleibt, sondern in seine äußerste Linksstellung geschoben wird. Während dieses Vorganges stehen die linken Enden 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 5 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 Rücklauföffnung 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 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 (1)

1. 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 (5 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 Zy-. linder des Hauptsteuerkolbens mit dem Vorratsbehälter (T) verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen