DE2362194B2 - Schmiermitteldosierpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiermitteldosierpumpe mit einem Förderkolben, der zur Steuerung des Pumpvorgangs über ein Untersetzungsgetriebe um seine Längsachse drehbar und mittels einer federnd gegen eine feste Führung gedrückten Nockenbahn in Längsrichtung hin- und herbewegbar ist, wobei ein verstellbarer Anschlag den Hub des Förderkolbens begrenzt.

Schmiermitteldosierpumpen der beschriebenen Art werden beispielsweise zur dosierten Schmierung des Triebwerkes von Brennkraftmaschinen verwendet. Dabei wird den bekannten Schmiermitteldosierpumpen, die für diesen Zweck eingesetzt sind, im Betrieb ständig Schmiermittel in einer Menge zugeführt, die sich aus der Verbrauchsmenge zuzüglich einer Überschußmenge zusammensetzt. Aus diesem vorgelegten Volumen erfolgt innerhalb der SchmiermiUeldosierpumpe die Entnahme und Förderung des Schmiermittels in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine, wobei die Menge des geförderten Schmiermittels außerdem beeinflußt wird. Den Erfordernissen der Maschine entsprechend wird durch die zusätzliche Beeinflußung von der Belastungseinstellung bewirkt, daß bei einer hohen Belastung der Förderkolben die volle Hubbewe-S gung ausführt und somit die Schmiermiltelmenge erhöht und bei niedriger Belastung, wie z. B. im Leerlauf, und entsprechend geringem Hub des Förderkolbens eine geringe Schmiermittelmenge gefördert wird. Das bedeutet allerdings, daß nach dem Starten und in der ίο Warmlaufphase, also bei niedriger Belastung der Maschine, insbesondere aber bei niedrigen Temperaturen, das der Maschine zugeführte Schmiermittel durch den vom Startvorgang verursachten hohen Kraftstoffanteil im Frischgas möglicherweise derart verdünnt wird, daß eine ausreichende Schmierung des Triebwerkes nicht mehr gewährleistet wird, wodurch sich ein frühzeitiger Verschleiß des Triebwerkes ergeben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schmiermitteldosierpumpe zu schaffen, die auch bei niedrigen Temperaturen eine erhöhte Schmiermittelmenge fördert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Förderkolben oder in dem verstellbaren Anschlag ein den Kolbenhub temperaturabhängig

2-5 verändernde Ausdehnungskörper angeordnet ist.

Durch die Anordnung eines Ausdehnungskörpers kann der mit dem Förderkolben zusammenwirkende verstellbare Anschlag in dem Maß den Hub begrenzen, um das sich der Ausdehnungskörper unter dem Einfluß von erhöhter Temperatur ausgedehnt hat, wobei das der Schmiermitteldosierpumpe im Betrieb ständig zugeführte Schmiermittel als der den Ausdehnungskörper beeinflußende Temperaturträger dient. Durch diese Verbesserung kann erreicht werden, daß der Förderkolben der Schmiermitteldosierpumpe bei niedrigen Temperaturen des Schmiermittels einen größeren Hub ausführt und demzufolge eine größere Schmiermittelmenge fördert, wogegen bei steigender Temperatur der Hub begrenzt und die geförderte Schmiermittelmenge dann lediglich nach der Belastungsstellung des verstellbaren Anschlages bestimmt wird. Durch die zusätzliche, von der Temperatur abhängige Beeinflussung der Schmiermittelmenge kann die Versorgung des Triebwerkes mit Schmiermittel insbesondere im Kaltbetrieb weitgehend sichergestellt werden.

Zur Erzielung eines geringen Raumbedarfes und um eine Ausdehnung ausschließlich in axialer oder Längsrichtung zu erhalten, kann der Ausdehnungskörper in einer Längsbohrung des Förderkolbens axialbeweglich angeordnet sein und sich an seinem von dem verstellbaren Anschlag abgewandten Ende am Förderkolben abstützen. Es ist aber auch möglich, daß der Ausdehnungskörper in einer Längsbohrung des verstellbaren Anschlages axialbeweglich angeordnet ist und sich an seinem von dem Förderkolben abgewandten Ende am verstellbaren Anschlag abstützt.

Da sich der Anschlagskörper in seiner Längsbohrung frei ausdehnen kann, ist es für eine Festlegung seiner äußersten Lage zweckmäßig, daß in der Längsbohrung des Förderkolbens bzw. des verstellbaren Anschlages ein die Auswärtsbewegung des Ausdehnungskörpers begrenzender Anschlag vorgesehen wird.

Vorteilhaft ist ferner, wenn das sich am Förderkolben bzw. am verstellbaren Anschlag abstützende Ende des Ausdehnungskörpers durch eine Druckfeder beaufschlagt ist, die härter ist als die den Förderkolben federnd gegen die feste Führung drückende Druckfeder.

von der Belastungscinsteüung d?r Maschincnregelung Dadurch kann der Ausdehnungskörper, sobald er bei

seiner Auswärtsbewegung den begrenzenden Anschlag erreicht hat, seine weitere Ausdehnung an die Druckfeder innerhalb der Längsbohrung abgeben.

Vorzugsweise besteht der Ausdehnungskörper aus einer Wachskapsel oder aus Polytrifluorchlorethylen. s

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Schmiermitteldosierpumpe mit erfindungsgemäEtr Anordnung eines Ausdehnungskörpers im Förderkolben,

Fig.2 die Schmiermitteldosierpumpe aus Fig. 1 im Längsschnitt mit veränderter Förderkolbenstellung, und

Fig.3 einen Längsschnitt durch eine Schmiermitteldosierpumpe ähnlich Fig. 1 mit Anordnung des Ausdehnungskörpers im verstellbaren Anschlag.

Die in Fig. 1 gezeigte Schmiermitteldosierpumpe besteht beispielsweise aus einem Gehäuse 1 mit einer zylindrischen Bohrung 2, in der ein Förderkolben 3 über ein Untersetzungsgetriebe, das von einer Schnecke mit Schneckenwelle 4 und einer Verzahnung 5 am Umfang des Förderkolbens 3 gebildet wird, um seine Längsachse drehbar gelagert ist. Der Förderkolben 3 besitzt an seiner oberen Stirnseite 6 eine höckerartige Nockenbahn 7, die mittels einer Druckfeder 8 an eine feste Führung 9 gedruckt wird. Bei Drehung des Förderkolbens 3 läuft die Nockenbahn 7 an der festen Führung 9 entlang und erteilt dem Förderkolben 3 innerhalb einer Umdrehung eine einmal hin- und hergehende Längsbewegung. Die feststehende Führung 9 ist in einem Deckel 10 angeordnet, der einen Raum 11 im Gehäuse 11 nach außen abschließt. Außerdem ist im Deckel 10 ein gleichachsig zum Förderkolben 3 angeordneter verstellbarer Anschlag 12 vorgesehen. Senkrecht zum verstellbaren Anschlag 12 ist im Deckel 10 eine Welle 15 angeordnet, die einen mit dem verstellbaren Anschla? 12 zusammenwirkenden Nocken 16 aufweist. Das von einem Dichtring 17 abgedichtete und nach außen führende Ende 18 der Welle 15 steht mit der Maschinenregdung in Verbindung.

Die zylindrische Bohrung 2 ist auf der dem Raum 11 gegenüberliegenden Seite mit einem Stopfen 19 dicht verschlossen. Zwischen diesem Stopfen 10 und einer fest und dicht in die Bohrung 20 des Förderkolbens 3 eingepreßten Druckscheibe 21 stützt sich die den Förderkolben 3 gegen die fest Führung 9 drückende Druckfeder 8 ab. Dabei begrenzt die Druckscheibe 21 in axialer Richtung die eigentliche Arbeitskammer 22 des Förderkolbens 3, wobei deren wirksame Fläche von der Oberfläche 23 der Druckscheibe 21 gebildet wird. Zwischen die Druckscheibe 21 und die Stirnseite 6 des Förderkolbens 3 ist in einer weiteren Längsbohrung 24 ein Ausdehnungskörper 25 eingesetzt. Mit seinem zur Druckscheibe 21 gerichteten Ende stützt sich der Ausdehnungskörper 25 über eine Zwischenscheibe 27 und eine weitere Druckfeder 26 an der Druckscheibe 21 ab, während am entgegengesetzten Ende ein Druckstück 28 angeordnet ist. Die nach außen gerichtete axiale Beweglichkeit des Ausdehungskörpers 25 gemeinsam mit dem Druckstück 28 wird im Förderkolben 3 durch einen Anschlag 29 begrenzt.

Das Gehäuse 1 der Schmiermitteldosierpumpe ist ferner mit einem Schmiermiuelzulauf 30 versehen, der in den Raum 11 mündet. Zuviel in den Raum 11 geführtes Schmiermittel kann durch einen Überlauf 3i zurückfließen, während sich am Grund des Raumes 11 ein Schmiermittelkanal 32 anschließt, der im Bereich der Arbeitskammer 22 mit einer öffnung 33 seitlich in die Bohrung 2 mündet. Etwa gegenüber dieser öffnung 33 liegt der Schmiermittelauslaß 34, durch den das Schmiermittel gesteuert austreten kann. Zur Entnahme und zur Abgabe von Schmiermittel in die bzw. aus der Arbeitskammer 22 ist die Wand des Förderkolbens 3 mit einer radialen Steueröffnung 35 versehen.

Die beschriebene Schmiermitteldosicrpumpe wirkt folgendermaßen:

Im Betrieb wird die Schneckenwelle 4 vom nicht gezeigten Motor angetrieben und dreht den Förderkolben 3 über dessen Verzahnung 5 um seine Längsachse. Gleichzeitig wird Schmiermittel über den Schmiermittelzulauf 30 von einer nicht gezeigten Fördereinrichtung aus einem mit der Maschine verbundenen Behälter in die Kammer 11 geführt. Die Nockenbahn 7 des Förderkolbens 3 gleitet von ihrer höchsten Erhebung — wie in Fig. 1 dargestellt — herunter, so daß der Förderkolben 3, unter der Kraft der Feder 8 gegen die feste Führung 9 gedrückt, nach oben gleitet. Hierdurch wird die Arbeitskammer 22 vergrößert und saugt, während die öffnung 33 mit der Steueröffnung 35 in Verbindung tritt, Schmiermittel aus der Kammer 11 über den Schmiermittelkanal 32 an. Der Förderkolben 3 gleitet — wie in F i g. 2 gezeigt — während dieser Phase mit seiner Stirnseite 6 an der festen Führung 9 entlang. Der Druckhub des Förderkolbens 3 wird eingeleitet, wenn die Nockenbahn 7 den Förderkolben 3 unter Zusammendrücken der Druckfeder 8 nach unten bewegt, wobei die Arbeitskammer 22 verkleinert und das vorher in diese Arbeitskammer 22 gesaugte Schmiermittel über die Steueröffnung 35 in den Schmiermittelauslaß 34 ausgeschoben wird — wie Fig. 1 zeigt. Während dieser Arbeitsphase hat sich der Förderkolben 3 einmal um seine Längsachse gedreht.

Wie in F i g. 2 dargestellt, ist der Ausdehnungskörper 25 unter dem Einfluß von niedrigen Temperaturen geschrumpft. Der über die Welle 15 — entsprechend dem Leerlauf — und Teillastgebiet — betätigte verstellbare Anschlag 12 übt in dieser Stellung einen verringerten Einfluß auf den Förderkolben 3 aus, so daß der Förderkolben 3 einen vergrößerten Hub ausführen kann. Die Schmiermitteldosierpumpe fördert demnach in dieser Phase, die einem Kaltstart entspricht, die wünschenswerte höhere Dosierung zur Schmierung des Triebwerkes. Da der Schmiermitteldosierpumpe nun ständig sich erwärmendes Schmiermittel zugeführt wird, kann sich der Ausdehnungskörper 25 in seiner Längsbohrung 24 so weit nach auswärts ausdehnen, bis das Druckstück 28 an der Anlage 29 des Förderkolbens 3 ansteht. In F i g. 1 steht das Druckstück 28 unmittelbar vor der Anlage 29 des Förderkolbens 3. Entsprechend des Ausdehnungskörpers 25 wird der Förderkolben 3 bei seiner Hubbewegung nach oben über das Druckstück 28 vom verstellbaren Anschlag 12 abgefangen, wobei sich der Hub derart vermindert, daß je nach dem Maß der Ausdehnung eine geringere Menge Schmiermittel von der Arbeitskammer 22 angesaugt und ausgestoßen wird. Hat die Maschine ihre Betriebstemperatur erreicht, so ist eine Hubbegrenzung bzw. -vergrößerung nur auf bekannte Weise durch die von der Belastungseinstellung abhängige Verstellung des Anschlages 12 möglich. Das Druckstück 28 im Förderkolben 3 bildet in jeder vom Ausdehnungskörper eingenommenen Stellung gegenüber dem verstellbaren Anschlag 12 eine unnachgiebige Hubbegrenzung, da die Druckfeder 2b stärker ausgelegt ist, als die Druckfeder 8, die den Förderkolben 3 gegen die feste Führung 9 drückt. Die Druckfeder 26 hat lediglich die Aufgabe, daß

sich der Ausdehnungskörper 25 nach einer weiteren Temperaturerhöhung innerhalb seiner Längsbohrung 24 über die Druckfeder 26 ausdehnen kann.

Bei der in F i g. 3 gezeigten Schmiermitteldosierpumpe sind für gleiche oder gleichartige Teile die gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 und 2 verwendet worden. Abweichend von der Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 weist der im Deckel 10 angeordnete verstellbare Anschlag 36 einen in seine Längsbohrung 37 eingesetzten Ausdehnungskörper 38 auf, der sich einerseits im Grund der Längsbohrung 37 über eine Zwischenscheibe 29 und eine Druckfeder 40 abstützt und andererseits an einem Druckstück 41 anliegt, dessen axiale Beweglichkeit im verstellbaren Anschlag 36 durch eine Anlage 42 begrenzt wird. Der Förderkolben 3' wird ebenfalls mit seiner höckerartigen Nockenbahn 7 von einer in die Bohrung 20' hineinragenden und an der Oberfläche 23' anliegenden Druckfeder 8 gegen eine feste Führung 9 gedrückt, während an der Oberseite 6' im Förderkolben 3' ein festes Druckstück 28' angeordnet ist.

Auch bei dieser Anordnung wird der Hub des Förderkolbens 3' in Abhängigkeit von der Temperatur des einfließenden Schmiermittels beeinflußt, wobei der Ausdehnungskörper 38 unter der Einwirkung niedriger Temperaturen schrumpft, so daß der Förderkolben 3' den größeren Hub ausführen kann. Bei Erwärmung des Schmiermittels kann er sich innerhalb seiner Längsbohrung 37 so weit nach auswärts dehnen, bis das Druckstück 41 an der Anlage 42 des verstellbaren Anschlages 36 ansteht, wobei der Förderkoiben 3' mit seinem Druckstück 28' bei seiner Hubbewegung nach oben vom Druckstück 41 des verstellbaren Anschlages 36 - bis in die in Fig.3 gezeigte Stellung abgefangen wird, so daß sich der Hub und somit die geförderte Schmiermittelmenge vermindert. Die Druckfeder 40 ist dabei stärker ausgelegt als die Druckfeder» die den Förderkolben 3' gegen die feste Führung 9 drückt, so daß das Druckstück 41 im verstellbarer Anschlag 36 in jeder vom Ausdehnungskörper 3i eingenommenen Stellung gegenüber dem Druckstück 28' des Förderkolbens 3' eine unnachgiebige Hubbegrenzung bildet. Die Druckfeder 40 ermöglicht eine vor weiterer Temperaturerhöhung verursachte Ausdeh· nung des Ausdehnungskörpers 38 innerhalb dei Längsbohrung 37 des verstellbaren Anschlages 36 Unabhängig von der temperaturbeeinflußten Hubbe grenzung des Förderkolbens 3' ist auch bei diesel Anordnung die von der Belastungseinstellung über di< Welle 15 und den Nocken 16 betätigte Hubbegrenzunj bzw. -vergrößerung möglich.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schmiermilteldosierpumpe mit einem Förderkolben, der zur Steuerung des Pumpvorgangs über ein Untersetzungsgetriebe um seine Längsachse drehbar und mittels einer federnd gegen eine feste Führung gedrückten Nockenbahn in Längsrichtung hin- und herbewegbar ist, wobei ein verstellbarer Anschlag den Hub des Förderkolbens begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß im Förderkolben (3) oder in dem verstellbaren Anschlag (36) ein den Kolbenhub temperaturabhängig verändernder Ausdehnungskörper (25,38) angeordnet ist.

2. Schmiermitteldosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungskörper (25) in einer Längsbohrung (24) des Förderkolbens (3) axialbeweglich angeordnet ist und sich an seinem von dem verstellbaren Anschlag (12) abgewandten Ende am Förderkolben (3) abstützt.

3. Schmiermitteldosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungskörper (38) in einer Längsbohrung (37) des verstellbaren Anschlages (36) axialbeweglich angeordnet ist und sich an seinem vom Förderkolben (3') abgewandten Ende am verstellbaren Anschlag (36) abstützt.

4. Schmiermitteldosierpumpe nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längsbohrung (24, 37) des Förderkolbens (3) bzw. des verstellbaren Anschlages (36) ein die Auswärtsbewegung des Ausdehnungskörpers (25, 38) begrenzender Anschlag (29,42) vorgesehen ist.

5. Schmiermitteldosierpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sich am Förclerkolben (3) bzw. verstellbaren Anschlag (36) abstützende Ende des Ausdehnungskörpers (25,38) durch eine Druckfeder (26, 40) beaufschlagt ist, die härter ist, als die den Förderkolben (3,3') federnd gegen die feste Führung (9) drückende Druckfeder (8).

6. Schrniermitteldosierpumpe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungskörper (25, 38) aus einer Wachskapsel oder aus Polytrifluorchloraethylen besteht.