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Kolbenpumpe für rotierende Schmierstellen mit genauer Dosierung und
Schmierstoffeufuhr während des Betriebes Die Schmierung von rotierenden Teilen,
die der gleitenden oder der rollenden Reibung ausgesetzt sind, während des Betriebes
durch die bisher bekannten Einrichtungen ist unvollkommen, aufwendig und mit technischen
Nachteilen verbunden.
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So muß in einem Falle in Wellen- oder Spindelmitte eine Bohrung angebracht
werden, in die die Pumpe eingebaut wird. Das bringt neben dem großen Aufwand eine
schlechte Zugänglichkeit und Kontrollmöglichkeit der Pumpe sowie den Nachteil mit
sich, daß das Nachfüllen des Schmierstoffes nur während der Betriebspausen im Ruhezustand
möglich ist.
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In einem anderen Falle wird eine Pumpe außen auf der Welle oder Spindel
angebracht. Außer dem Nachteil des"Nachfüllen des Schmierstoffes nur im Ruhezustand"
ergibt das Gewicht der Pumpe eine sich äußerst schädlich auswirkende Unwucht bei
der Drehung.
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In einem weiteren Falle wird eine Zahnradpumpe verwendet, bei der
ein geteilter Zahnkranz auf der Welle oder Spindel befestigt ist, der mit der Welle
oder Spindel mitdreht. In einem weiteren geteilten Ring, der durch eine an einem
stehenden Teil angebrachte Einrichtung in Ruhe gehalten wird, sind ein oder mehrere
Zahnritzel gelagert, die durch den rotierenden Zahnkranz in Umdrehung versetzt werden
und so als Zahnradpumpe arbeiten. Die Ritzel können auch teilweise zur Aufnahme
des entstehenden Pumpdruckes und des Gewichtes des in Ruhe gehaltenen Ringes herangezogen
werden. Der geteilte Zahnkranz und in Ruhe gehaltene Ring mit den eingebauten Ritzeln
erfordern zur einwandfreien Funktion genaue und enge Herstellungstoleranzen sowie
eine genaue und schlagfreie Montage bei Vermeidung von Verklemmungen durch das Zusammenschrauben
der geteilten Ringe. Außerdem wirkt der bei der Rotation entstehende Pumpdruck nur
während eines so geringen Zeitabschnittes, daß besondere zusätzliche Aufwendungen
zur Ausnutzung des Druckstoßes und Weiterleitung der Schmiermittel erforderlich
sind. Eine gleichgroße Dosierung aller angeechlossenen Schmierstellen ist hierbei
nicht zu gewährleisten.
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Die im folgenden beschriebene Erfindung beseitigt die vorstehend aufgeführten
Nachteile: Ein oder mehrere horizontal liegende Pumpenzylinder werden in einen geteilten
Ring eingearbeitet oder eingebracht. Durch Keile, Konusse oder Schrauben zieht man
die beiden Ringhälften fest um Wellen oder Spindeln zusammen. An einer Seite jeder
der beiden Ringhälften befindet sich ein kleiner schmaler Kanal zur Aufnahme von
Schmiermitteln.
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Ueber diesen Kanal wird zur Abdichtung ein weiterer geteilter Außenring
gelegt, in dem auch noch Führungsbolzen für einen Pumpring gelagert sind. Die im
Pumpenzylinder eingelegten Pumpenkolben sind an einem Ende mit einem Führungsrad
versehen, das auf dem Pumpring abrollt. Die Pumpenwirkung wird wie folgt erzielt:
Beim Walzen zur Verkleinerung oder anderweitigen Formgebung eines Stabquerschnittes
oder zur Behandlung der Oberfläche eines Walzgutes liegen zwei oder mehrere Walzen
und damit auch Spindeln mit jeweils verschiedener Drehrichtung unter- oder nebeneinander.
In diesen Fällen werden zwei oder mehrere Außenringe so miteinander verbunden, daß
sie bei Änderung des Walzenabstandes den sich daraus ergebenden Spindelbewegungen
folgen können, aber an der Drehbewegung verhindert werden, also in Ruhestellung
verbleiben ebenso wie die mit ihnen verbundenen Pumpringe. Die auf den Spindeln
sitzenden Ringe mit den Pumpenzylindern drehen sich, so daß die Führungsräder der
Pumpenkolben auf den Pumpringen abrollen. Das Pumpen geschieht wie folgt: 1.) Der
Pumpring ist fest mit dem stehenden Außenring verbunden.
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Die dem Kolben-Führungsrdd zugeneigt Seite hat Kurvenform, wodurch
beim Abrollen die Größe des Kolbenhubes und damit die des Fördervolumens bestimmt
werden, ebenso die Hubgeschwindigkeit und die zeitliche Dauer der Endstellungen
des Kolbens. Bei jeder Spindelumdrehung führt der Kolben einen Hub aus.
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2.) Der Pumpring ist an ein oder mehreren Stellen beweglich gelagert.
Hierdurch wird erreicht, daß das Pumpen nur dann
erfolgt, wenn der
Pumpring angestellt ist. Solange der Pumpring angestellt ist, erfolgt bei jeder
Spindelumdrehung ein Hub. Die Anzahl der beweglichen Stellen bestimmt die Hubgeschwindigkeit
und die zeitliche Dauer der Endstellungen des Kolbens.
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3.) Der Pumpring ist an allen Stellen beweglich gelagert.
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Hierdurch wird erreicht, daß bei jeder Anstellung, unabhängig von
der Dauer der Anstellung, deshalb unabhängig von der Anzahl der Spindelumdrehungen,
der Kolben in der Endstellung des Pörderhubes stehen bleibt.
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Das Anstellen bewirken Druckzylinder, die durch Magnetventile oder
anderweitig ausgelöst werden.
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Für die bei den jeweils vorliegenden Schmierproblemen zur Anwendung
kommenden unterschiedlichen Schmiermittel wie Öle, Fette und Emulsionen verschiedener
Viskosität und andere Medien sind unterschiedliche Hubgeschwindigkeiten, unterschiedliche
Füllzeiten für den Förderraum im Zylinder und unterschiedliche Zeiten für die Aufrechterhaltung
des örderdrukkes in der Endstellung des Kolbens nach erfem Förderhub erforderlich.
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Die genaue Zuteilung einer gleich-großen Schmiermittelmenge an jede
der angeschlossenen Schmierstellen ist dadurch gewährleistet, daß einerseits im
Pumpenförderraum nach Verschließen der Einlaßöffnung durch den sich im Förderraum
bewegenden Kolben nur noch die Auslaßöffnung vorhanden ist. Es können dadurch keine
ins Gewicht fallenden Fettverluste oder Verluste anderer Schmiermedien entstehen.
Andererseits wird der Kolben in seiner Endstellung so lange festgehalten, bis die
Schmiermedien über Verteiler oder andere Einrichtungen in gleichbleibenden Mengen
den einzelnen Schmierstellen hintereinander zugeführt worden sind. Aus Sicherheitsgründen
sind noch in der Auslaßöffnung automatisch wirkende Absperrorgane gegen das Zurückfließen
eingebaut.
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Im Kanal zur Aufnahme der Schmiermittel, von dem aus die Zufuhr in
den Pumpenraum des Zylinders erfolgt, herrschen keine
hohen Drücke.
Der Pumpen-Förderraum hat beim Ansteigen des Förderdruckes bedingt durch den Kolbenhub
keine Verbindung mehr zum Aufnahmekanal, es erfolgt also durch die Pumpwirkung keine
Druckerhöhung im Aufnahmekanal. Die von der Pumpe zu fördernden Schmiermittel werden
über einen oder mehrere Anschlüsse im stehenden Außenring in den Aufnahmekanal mit
einem Druck von ca. 4 - 5 atü eingeführt. Das Abdichten der Trennfugen zwischen
dem sich drehenden Pumpenzylinderring und dem stehenden Außenring ist bei derartig
niedrigen Drücken mit Hilfe von Labyrinthen und Dichtungsringen, die gleichzeitig
als Lagerringe zur Aufnahme des Eigengewichtes des Außenringes dienen können, gewährleistet.
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Werden die Schmiermittel von vorhandenen Leitungen mit höheren Drücken
abgezweigt und zugeführt, so setzen vor dem Außenring eingebaute Reduzierventile
die Drücke entsprechend herab.
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Der stehende Außenring und der mit ihm durch Führungsbolzen verbundene
Pumpring wird durch seitliche Führungen an dem fest auf den Wellen oder Spindeln
eingespannten rotierenden Pumpenzylinderring fixiert. Um Verklemmungen und Formänderungen
des Pumpenzylinderringes beim Einspannen zu verhindern, erhält die Einspannstelle
auf der Welle oder Spindel eine tolerierte Passung. In Fällen, in denen das nicht
durchführbar ist, werden Paßstücke bei der Montage verwendet.
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In Sonderfällen können die Pumpenzylinder im geteilten Ring in vertikaler
Lage eingebaut werden. Die Lage des Pumpringes ändert sich entsprechend.
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Der Einbau einer Schmierpumpe auf nur einer Welle oder Spindel erfolgt
in der gleichen Weise mit der Änderung, daß die Ruhelage des Außenringes durch eine
elastische Verbindung mit einem festen Punkt außerhalb der Welle hergestellt wird.
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Abb. 1 zeigt in schematischer Darstellung für zwei Spindeln den Einbau
von zwei Schmierpumpen. Auf der sich rechts drehenden Spindel 1 und der sich links
drehenden Spindel 2 sind die beiden geteilten Ringe 3 und 4 mit Je einem Pumpenzylinder
5 und 6 fest eingespannt. Die Aubenringe 7 und 8 mit Je drei
Führungsbolzen
9 und 10 und den Verbindungsstangen 11 und 12 liegen um die geteilten Ringe 3 und
4. Die Außenringe 7 und 8 sind ebenfalls geteilt.
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Abb. 2 zeigt in schematischer Darstellung für die Arbeitsweise der
Pumpe nach Punkt 3 auf Seite 3 der Beschreibung im nicht angestellten Zustand den
Schnitt A - B in Abbo 1. Auf der Spindel 2 ist der geteilte Ring 4 mit dem Pumpenzylinder
6 fest eingespannt. Um den Pumpenzylinderring 4 ist der Außenring 8 mit den drei
Führungsbolzen 10, die den Pumpring 13 tragen, gelegt. Im Pumpenzylinder 6 ist der
Kolben 14 mit dem Führungsrad 15 eingebaut. Der Kanal 16 zur Aufnahme der Schmiermittel
im Außenring 8 ist durch die Einlaßöffnung 17 mit dem Pumpenförderraum 18 verbunden.
Die geförderten Schmiermittel treten durch die Auslaßöffnung 19 mit dem Absperrorgan
20 aus. Die Feder 21 bringt den Kolben 14 nach Jedem Förderhub in die Füllstellung
des Pumpenförderraumes 18 zurück. Die Federn 22 drücken den Pumpring 13 nach Beendigung
des Pumpvorganges aus der Anstellung zurück. Das Zurückdrücken kann auch mechanisch
durch Kräftewirkung durchgeführt werden.
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An den Führungsbolzen 10 sind die Kolben 23 befestigt. Die in den
Außenring 8 eingearbeiteten Zylinderräume 24 sind durch Deckel 25 abgeschlossen.
Um die Anstellung und damit den Förderhub der Pumpe zu bewirken, werden durch die
Bohrung 26 druckbeaufschlagte Kraftmittel in die Zylinderräume 24 eingeleitet. Zur
Beendigung der Anstellung fließen die Kraftmittel durch die Bohrung 26 ab. Magnetventile
oder andere Steuerorgane bewirken den Ein- und Auslaß der Kraftmit-tel.
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Die Anstellung kann Je nach den vorliegenden örtlichen Verhältnissen
auch durch mechanische, elektrische oder andere Kraftmittel bewirkt werden.
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Die Kurvenform der Laufs ehe des Pumpringes 13 ist im allgemeinen
nur für die auf Seite 2 unter Punkt 1 der Beschreibung angegebene Arbeitsweise der
Pumpe erforderlich.