DE2313133B2 - Umsteuereinrichtung für Zweileiterschmieranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Betätigungsvorrichtung für den Umsteuerschieber zum

ίο wechsel weisen Beaufschlagen der beiden Leitungen einer Zweileiterschmieranlage, wobei eine Antriebswelle einer Schmiermittel-Kolbenpumpe über einen mechanischen Trieb den Urnsteuerschieber axial um die Unisteuerstrecke hin- und herschiebt Eine Betätigungsvorrichtung dieser Art ist bereits bekannt (DE-PS 4 90 176), jedoch wird es als nachteilig angesehen, daß die Bewegungen ihres Arbeitskolbens und ihres Steuerschiebers gekuppelt sind. Eine Förderung des Schmiermittels durch die Kolbenpumpe ist nur gewährleistet, wenn der Arbeitskolben die doppelte Hubzahl ausführt wie der Steuerschieber. Durch Veränderung der Drehzahl kann zwar das Arbeitsspiel verlangsamt oder beschleunigt werden, jedoch ist eine Änderung der in jede Leitung geförderten Schmiermittelmenge nicht möglich. Es kommt noch hinzu, daß der Umsteuerschieber beim Ansaugen der Pumpe eine gen^u vorgegebene Stellung einnehmen muß und das Ansaugen lediglich über einen sehr kurzen Verschiebeweg des Umsteuerschiebers und damit, gemessen an der Dauer des Arbeitsspiels, auch nur über eine vergleichsweise kurze Zeitspanne erfolgen kann. Schließlich wird auch noch ein relativ großer Platzbedarf bemängelt

Des weiteren sind noch sogenannte Schrittmacherantriebe bekannt (FR-PS 20 23 817 und US-PS 34 57 836), deren Aufgabe darin besteht, eine konstante Drehzahl eines Hydromotors zu gewährleisten. Der Schraubtrieb wird dort allerdings nicht von der Pumpenantriebswelle, sondern von der Welle des Schrittmachermotors getrieben. Es fehlt auch eine fest delinbrte Steuerstrekke, wie sie beim Umsteuerschieber einer Zweileiterschmieranlage vorgesehen ist. Diesen Druckschriften ist eine Ventilumsteuerung mittels eines Schraubtriebs zu entnehmen.
Die Aufgabe der Erfindung wird nun darin gesehen, eine kompakte und einfach aufgebaute Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei welcher die Dauer der Beaufschlagung jeder Leitung beliebig wählbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß

so eine Betätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs ausgebildet. Da für die Antriebswelle eine Drehrichtungsumkehr vorgesehen und die Hubzahl des Umsteuerschiebers von derjenigen des Pumpenkolbens unabhängig ist, kann die Pumpe in jeder Endlage des Umsteuerschiebers eine theoretisch unbegrenzte Hubzahl durchführen. Damit ist die Dauer der Beaufschlagung jeder der beiden Leitungen in der angestrebten Weise beliebig lange möglich. Die Drehrichtungsumkehr der Antriebswelle von Links- auf Rechtsdrehung und umgekehrt kann man zweckmäßigerweise mit Hilfe eines polumschaltbar Elektromotors bewerkstelligen, wobei man die Polumschaltung sowohl von Hand als auch automatisch vornehmen kann. Hierbei sind keinesfalls gleichbleibende Intervalle notwendig, vielmehr kann man die Umsteuerung beliebig, insbesondere in Abhängigkeit von einem bestimmten Programm vornehmen. Die erfindungsge-

mäße Betätigungsvorrichtung ist deshalb in der Lage, wahlweise große, mittlere oder kleine Schmiermittelmengen in die beiden Leitungen abzugeben, wobei die Veränderung der Menge während des Betriebs und zu jeder Zeit möglich ist Dies ist möglich aufgrund der s besonderen Art der Verbindung des Umsteuerschiebers mit dem Pumpenantrieb, welche in den beiden Endlagen des Umsteuerschiebers ein hinsichtlich ihrer Wirkung automatisches An- und Abkuppeln des Umsteuerschiebers vom Pumpenantrieb bewirkt ι ο

Aufgrund der gleichachsigen Anordnung des Umsteuerschiebers und der Antriebswelle erhält man eine vergleichsweise schmale Bauform. Insgesamt sind auch der bauliche Aufwand und folglich die Störanfälligkeit sowie die Herstellungskosten gering. ι s

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Anspruch 2 beschrieben. Dort wird aufgrund der drehfesten Führung des Umsteuerschiebers beispielsweise bei einem Rechtsgewinde das Herausschrauben des Gewindebolzens aus dem Muttergewinde eine Hin- und das Hineinschrauben eine Herbewegung bewirkt Nachdem die Verschraubstrekke der Umsteuerstrecke des Umsteuerschiebers entspricht findet in den beiden Endstellungen des letzteren das erwähnte Abkuppeln des Umsteuerschiebers vom Pumpenantrieb statt Bei einer Drehrichtungsumkehr läuft der an dem einen oder anderen Ende des Muttergewindes unmittelbar anliegende Gewindebolzen in letzteres hinein und bewirkt dadurch eint erneute Verschiebung des Umsteuerschiebers in die andere Endlage. Diese behält er bis zur nächsten Drehrichtungsänderung der Antriebswelle bei. Weil die Pumpe von der sich drehenden Antriebswelle dauernd angetrieben wird, fördert sie in den jeweils angeschlossenen Leiter der Zweileiterschmieranlage, solange sich die Antriebswelle dreht Wenn sich der Gewindebolzen im Innern des Umsteuerschiebers befindet, durchsetzt der Schaft, an dessen freiem Ende er angebracht ist, das gesamte Muttergewinde berührungsfrei.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung nach dem Anspruch 3 drückt der Umsteuerschieber in der Endphase seiner Verschiebebewegung die Druckfeder bzw. das Federtellerpaket zusammen. Dadurch wirkt auf ihn in beiden Endstellungen eine Rückstellkraft, welche das Ankuppeln, also das Einschrauben des ersten Gewindebolzengangs in das Muttergewinde, erleichtert. Außerdem wird durch diese Federkraft und die Gewindeverbindung in vorteilhafter Weise eine jeweils gleichbleibende Endstellung des Umsteuerschiebers erreicht. Ihr kommt dann besondere Bedeutung zu, wenn der Umsteuerschieber noch zusätzliche Aufgaben übernehmen muß, die seine exakte Positionierung in den beiden Endstellungen verlangen.

Der Gewindebolzen und das damit verschraubbare Muttergewinde des Umsteuerschiebers haben in vorteilhafter Weise etwa gleiche Länge.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Anspruch 5 formuliert. Wenn bei dieser Ausführung die Drehrichtung der Schnecke und damit auch die des Umsteuerschiebers umgekehrt wird, so verschraubt sich die Schnecke an ihrem Schneckenrad, und dadurch erreicht man die gleichzeitige Längsverschiebung des Umsteuerschiebers, welche den Wechsel der Schmiermittelförderung von der einen auf die andere Leitung de." Zweileiterschmieranlage zur Folge hat. Das Verschrauben der Schnecke am Schneckenrad ist möglich, da letzteres aufgrund des inneren Widerstands der Pumpe, welcher die Reibung im Schraubtrieb weit übertrifft, zeitweise drehfest gehalten oder zumindest gehemmt ist

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Antriebswelle und der Umsteuerschieber einstückig gefertigt und somit die Herstellungskosten besonders niedrig sind. Die das Schneckenrad tragende Welle ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mit dem Pumpenantriebsnocken versehen. Auch das trägt zu einer einfachen und kompakten Bauweise bei.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Mittelschnitt durch eine erste Ausführungsform der mechanischen Betätigungsvorrichtung,

Fig.2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit in seiner Umschaltlage befindlichem Umsteuerschieber,

F i g. 3 und 4 schematisch zwei elektrische Schaltbilder für den gemeinsamen Drehantrieö,

F i g. 5 einen Mittelschnitt durch die zweite Ausführungsform

F i g. 6 eine Einzelheit aus F i g. 5,

F i g. 7 einen Ausschnitt aus F i g. 5 nii' in Utmchauiage befindlichem Umsteuerschieber.

Im Innern 1 des Gehäuses 2 befindet sich öl oder ein anderes Medium, das wechselsweise mit Druck in eine der beiden Leitungen 3 oder 4 gepumpt werden soll. Hierzu dienen eine Pumpe 5 und ein Umsteuerschieber 6. Die Pumpe 5 besitzt einen in Richtung des Doppelpfeils 7 hin und her bewegbaren Kolben 8, der in einer Bohrung 9 des Gehäuses 10 verschiebbar gelagert ist. Ein Ansatz 11 am äußeren freien Ende des Kolbens 8 ist mit einer Nut 12 versehen, in die eine Taumelscheibe 13 eingreift. Letztere ist drehfest auf die Welle 14 aufgesetzt, welche sich sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn, d. h. links- oder rechtsherum antreiben läßt. Demzufolge ist der Kolbenhub abhängig von der Steigung der Taumelscheibe, während die Hubgeschwindigkeit proportional zur Drehzahl der Welle 14 ist.

Das Medium — nachfolgend wird der Einfachheit halber nur noch von öl gesprochen — tritt über die Boi.rung 16 des Gehäuses 10 ein und wird an dem Rückschlagventil 17 vorbei in die Kammer 18 gefördert. Das Rückschlagventil 17 besteht in üblicher Weise aus einer Kugel und einer lediglich symbolisch angedeuteten Druckfeder. Von der Kammer 18 gelangt es in die Ringnut 19 des Umsteuerschiebers 6, die in Fig. 1 mit der Leitung 3 und in F i g. 2 mit der anderen Leitung 4 in hydraulischer Verbindung steht. Der Umsteuerschieber ist im Sinne des Doppelpfeils 20 hin und her verschiebbar, aber undrehbar in der Bohrung 21 des Gehäuses 10 gelagert.

In der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung wird der Ums'iiierschieber 6 mit Hilfe der schematisch dargestellten Druckfeder oder -federn 22 gegen das freie Ende eines Gewin iebolzens 23 gepreßt Dieser ist an einem dünnen Schaft 24 angeformt, der seinerseits einstückig mit der Welle 14 des Pumpenantriebs gefertigt ist. Der Umsteuerschieber 6 trägt an seinem dem Gewindebolzen zugekehrten Ende ein Muttergewinde 25. je nach dem, in welcher Drehrichiiung die Welle 14 und damit auch der Gewindebolzen 23 angetrieben werden, kann sich letzterer in das Muttergewinde hineinschrauben oder auch nicht Angenommen der Gewindebolzen und das Muttergewinde 25 tragen ein Rechtsgewinde und die Welle 14 wird linksherum angetrieben, so wird das von der Pumpe geförderte öl gemäß F i g. 1 in die Leitung 3 gepumpt. Kehrt sich nun auf ein entsprechendes

Kommando hin die Drehrichtung der Welle 14 um, die mit einem polumschaltbaren Motor direkt oder indirekt verbunden ist, so kann sich der Gewindebolzen 23 in das Muttergewinde 25 hineinschrauben und er bewirkt dadurch eine Bewegung des Umsteuerschiebers 6 nach rechts. Diese Verschiebebewegung endigt sobald der Gewindebolzen 23 vollständig in die erweiterte, zentrische Bohrung 26 des Umsteuerschiebers 6 eingetreten ist. Gleichzeitig wird dann die Druckfeder 27 oder ein entsprechendes Federpaket gespannt. Auf diese Weise erreicht man ein Anpressen des inneren Muttergewindeendes an das rechte Ende des Gewindebolzens 23. ^ijald sich die Drehbewegung der Welle 14 nochmals umkehrt, durchwandert der Gewindebolzen 23 das Muttergewinde 25 abermals und führt damit den Umsteuerschieber 6 wieder in die aus F i g. 1 ersichtliche Ausgangslage zurück. In F i g. 2 isi die Ringnut 19 wie gesagt mit der anderen Leitung 4 des Zweileitersystems hydraulisch verbunden.

Über einen Querkanal 28 steht die Druckseite der Pumpe bzw. die Ringnut 19 mit einem Hilfszylinder 29 in hydraulischer Verbindung. In letzterem ist ein Hilfskolben 30 hin und her bzw. in F i g. 1 auf und ab verschiebbar. Sein freies Ende ist nach außen geführt, so daß die Verschiebebewegung dieses Hilfskolbens 30 zu Steuerungszwecken ausgenutzt werden kann. Seine Verschiebung erfolgt gegen die Kraft einer symbolisch angezeichneten Druckfeder 31. Letztere stellt den Hilfskolben in die aus der F i g. 1 ersichtliche Ausgangslage zurück, sobald der Druck in der Leitung 4 abfällt. Dies ist in der Regel dann der Fall, wenn der Umsteuerschieber 6 wieder seine aus Fig. 1 ersichtliche Ausgangstage eingenommen hat.

Ein Druckbegrenzungsventil 32. welches ebenfalls nur symbolisch eingezeichnet ist. verhindert ein unzulässig hohes Ansteigen des Pumpendruckes. Das Pumpengehäuse und das Gehäuse des Umsteuergeräts sind erfindungsgemäß einstückig gefertigt Der Kanal 33 stellt gewissermaßen die Verbindung zwischen dem Pumpeneingangskanai 16 und dem Umsteuergerät her. Gleichzeitig bildet er das innere Ende des Pumpenzylinders. In gewissem Sinne kann man den Kanal 16 auch als Zuführkanal des Umsteuergeräts ansehen. Geht man indessen davon aus. daß das Medium dem Umsteuergerät unter Druck zugeführt wird, so könnte auch die Kammer 18 als Eingang des Umsteuergeräts angesehen werden. Nachzutragen bleibt auch noch, daß selbstverständlich der Durchmesser der zentrischen Bohrung 26 des Umsteuerschiebers 6 und des Schaftes 24 der Welle jeweils so dimensioniert sind, daß , er Umsteuerschieber 6 in der beschriebenen Weise über den Gewindebolzen 23 gestülpt werden kann, d. h. die Bohrung 26 ist möglichst etwas weiter zu halten als der Außendurchmesser des Gewindebolzens 23, während der Schaft 24 dünner zu wählen ist als der Gewindeinnendurchmesser des Muttergewindes 25.

Der in den Schaltbildern (F i g. 3 und 4) symbolisch eingezeichnete Elektromotor 34 ist als polumschaltbarer Motor ausgebildet Er kann durch die beiden Relais 35 und 36 gesteuert werden. Da zur Entlastung der Hauptleitungen eine gewisse Pause erforderlich ist, wird die Pumpe in nicht näher gezeigter Weise mit einem Zeitgerät verbunden, welches das Ein- und Ausschalten der beiden Schaltschütze 35 und 36 ermöglicht. Insbesondere ist dabei die Ruhezeit an diesem Zeitgerät einstellbar. Zusätzlich kann zur elektrischen Steuerung für jede Drehrichtung ein Schalter 37, 38 mit angebaut

wer-iin. Die Schalter 35 und 36 der F i g. 4 sind die durch den automatischen Ablauf des nicht gezeigten Zeitgerätes betätigbaren Schalter. Parallel zu jedem ist jeweils ein von Hand bedienbarer Schalter 37 bzw. 38 eingezeichnet.

Bei den in den F i g. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispie! ist der Umsteuerschieber sowohl im Uhrzeigersinne als auch im Gegenuhrzeigersinne drehbar sowie im Sinne des Doppelpfeils 41 hin- und herverschiebbar. Sein rechtes F.nde 14 ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden, dessen Drehrichtung, beispielsweise durch Polumschaltung umgekehrt werden kann. Am linken inneren Ende trägt der Umsteuerschiebcr eine Schnecke 42. welche mit einem Schneckenrad 43 zusammenwirkt. Letzteres ist drehfest mit der Welle 53 verbunden, die drehbar im Gehäuse 2 gelagert ist.

In der in F i g. 5 dargestellten Lage des Umsteller-Schiebers 40 ist die Druckseite der Pumpe 5 über die Ringnut 19 mit der Druckleitung 3 verbunden. Über die rechte Ringnut 44 des Umsteuerschiebers 40 besteht eine Verbindung zwischen der Druckleitung 4 zum Innern 1 des gemeinsamen Gehäuses 2 von Pumpe und UmsteiK'igerät. Hierbei fließt das rückströmende öl über den Kanal 45. In der rechten Endlage des Umsteuerschiebers ist die mittlere Ringnut 19 mit der Druckleitung 4 verbunden, während die Druckleitung 3 über dL linke Ringnut 46 und den Kanal 47 wiederum mit dem Innern 1 des Gehäuses 2 in Verbindung steht. Die Kanäle 45 und 47 sowie die Ringnuten 44 und 46 dienen demnach zur Entlastung der jeweils nicht druckbeaufschlagten Leitung 3 bzw.4.

Die Verschiebung des Umsteuerschiebers 40 erreicht man durch seine Drehung im Uhrzeigersinne bzw. im Gegenuhr/eigersinne. Beim Drehen verschraubt sich die Schnecke 42 mit dem Schneckenrad 43 und bewirkt damit gleichzeitig eine drehende Verschiebung des Unisteuerschiebers 40. Dieser läuft bei einer Bewegung nach rechts mit seiner Schulter 48 gegen die Gehäuseflache 49 und ausgehend von der in F i g. 7 gezeigten Endlage mit seinem freien Ende 50 gegen die Innenseite 51 der Gehäusewand 52. Gleichzeitig wird dann jeweils in nicht näher gezeigter Weise die Umsteuerung der Drehrichtung vorgenommen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe geeigneter Schalter erfolgen, wobei selbstverständlich auch die Bewegung des nach außen ragenden Teils, also der Antriebswelle 14 herangezogen werden kann.

Koaxial zum Schneckenrad 43 sitzt auf dessen Welle 53 ein Hubexzenter 54. Dieser liegt an dem freien verdickten Ende 55 des Kolbens 8 der Pumpe 5 an. Der Hubexzenter 54 drückt demzufolge bei einer Drehung der Welle 53 den Kolben 8 der Pumpe gegen die Kraft der ihn koaxial umgebenden Rückstell-Druckfeder 56 nach innen und bewirkt damit einen Pumphub. Es ist ohne weiteres denkbar, statt eines Hubexzenters auf die Welle 53 ein Zahnrad aufzusetzen und zwischen dem anderweitig gelagerten Hubexzenter und dieses Zahnrad ein Übersetzungsgetriebe zu schalten.

Bei beiden Ausführungsformen sind das gleichzeitig als ölbehälter dienende Gehäuse 2 und das Gehäuse 57 zur Lagerung des Umsteuerschiebers 40 und zur Aufnahme des Pumpenkolbens 8 sowie des Rückschlagventils 17 aus fertigungstechnischen Gründen getrennt hergestellt und anschließend miteinander verbunden. Somit bilden jeweils die Pumpe und das Umsteuergerät eine kompakte Einheit, welche das Verlegen irgendwelcher Verbindungsleitungen entbehrlich macht

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Mechanische Betätigungsvorrichtung für den Umsteuerschieber zum wechselweisen Beaufschlagen der beiden Leitungen einer Zweileiterschmieranlage, wobei eine Antriebswelle einer Schmiermittel-Kolbenpumpe über einen mechanischen Trieb den Umsteuerschieber axial um die Umsteuerst rekke hin- und herschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichachsig mit dem Umsteuerschieber (6, 40) angeordnete Antriebswelle (14) einendig einen Schraubtrieb mit einer Schraubverzahnung (23; 42) und einer drehfest gehaltenen oder hemmbaren Gegenverzahnung (Muttergewinde 25; Schneckenrad 43) trägt, wobei die durch Relatiwerdrehung der Verzahnungsteile (23; 42 bzw. 25; 43) gegeneinander bewirkte Verschiebungsrichtung des Umsiteuerschiebers (6, 40) durch Drehrichtungsumkehr der Antriebswelle (14) wechselweise änderbar ist, und daß die Begrenzung der Umsteuerstrecke des Umsteuerschiebers (6) entweder durch Außereingriffkommen der Verzahnungsteile (23 bzw. 25) erfolgt oder durch Auftreffen einer dem Umsteuerschieber (40) zugeordneten Anschlagfläche (48 bzw. 50) an einem gehäusefesten Anschlag (49 bzw. 51).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Gewindebolzen (23) ausgebildete Verzahnungsteil am freien Ende eines allenfalls seinem Kerndurchmesser entsprechenden Schafts

(24) der Punzen-Antriebswelle (14) angebracht ist und im Innern des d^rehfest geführten Umsteuerschiebers (6) eine sich an dessen als Muttergewinde

(25) ausgebildete Gegenverzah' ung anschließende Ausnehmung oder Bohrung (26) vorgesehen ist, deren Durchmesser wenigstens dem Gewindeaußendurchmesser des Gewindebolzens entspricht, wobei der Gewindebolzen in der einen Endstellung des Umsteuerschiebers vor und in der anderen Endstellung hinter dem Muttergewinde steht (Fig. 1,2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß einerseits konzentrisch zum Schaft (24) der Pumpenantriebswelle (14) und andererseits am Ende der Umsteuerschieber-Bohrung (26), dem vom Gewindebolzen (23) abgewandten Ende des Umsteuerschiebers (6) zugeordnet, je eine Druckfeder, insbesondere ein Federtellerpaket (22, 27) angeordnet ist (F ig. l,2]l

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (23) und das damit verschraubbare Muttergewinde (25) des Umsteuerschiebers (6) etwa gleiche Länge haben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Schraubtrieb als Schneckentrieb ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubverzahnung durch eine mit dem Umsteuerschieber (40) verschiebefest verbundene Schnecke (42) gebildet ist, wobei die Anschläge (49, 51) an denen die Schnecke und/oder der Umsteuerschieber in beiden Verschiebeendlagen auftrifft, durch zwei Gehauseflächen gebildet sind, und daß die Gegenverzahnung als Schneckenrad (43) ausgebildet ist, das eine Schmiermittelpumpe (5) antreibt (F i g, 5—7).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (14) und der Umsteuerschieber (40) einstückig gefertigt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch

gekennzeichnet, daß die das Schneckenrad (43) tragende Welle (53) mit einem Pumpenantriebsnoicken (54) versehen ist