DE3412728A1

DE3412728A1 - Method and device for ensuring the lubrication of engines or machines with forced-feed lubrication

Info

Publication number: DE3412728A1
Application number: DE19843412728
Authority: DE
Inventors: Udo Th. 4740 Oelde Thüner
Original assignee: Individual
Current assignee: Mabo Entsorgungs-Systeme Fahrzeug- Maschinen- Ap
Priority date: 1982-10-06
Filing date: 1984-04-05
Publication date: 1985-10-17
Also published as: DE3412728C2

Abstract

In order to prevent damage to engines or machines with forced-feed lubrication, the load delivered by the machine is reduced should the lubrication fail. If this load is constituted by the machine acting as a high pressure pump and delivering a liquid through a gap (homogeniser gap), in the event of failure of the lubrication the gap width is increased in that the hydraulic pressure determining the gap width is reduced as a function of the lubricant pressure, the lubricant being used as hydraulic pressure. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Sicherung der Method and device for securing the

Schmierung von zwangsgeschmierten Kraft-oder Arbeitsmaschinen. Lubrication of force-lubricated power or work machines.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung der Schmierung von über eine Schmiermittelpumpe zwangsgeschmierten Kraft- oder Arbeitsmaschine, insbesondere unter Belastung, wobei die Belastung der Maschine durch ein die Lastabgabe bzw. -aufnahme beeinflussende Hydrauliksteuerung erfolgt, wobei von dem von der Schmiermittel pumpe geförderten Schmiermittel ein Teil abgezweigt und der Hydrauliksteuerunq als Hydraulikflüssigkeit zugeführt wird, wobei der Druck der Hydraulikflüssigkeit die Lastabgabe bzw. -aufnahme bestimmt nach deutschen Patent - Patentanmeldunq P 32 36 957.3; die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for ensuring lubrication from a prime mover or working machine forcibly lubricated by a lubricant pump, especially under load, whereby the load on the machine by a load transfer Hydraulic control influencing or uptake takes place, from which of the Lubricant pump pumped lubricant part branched off and the hydraulic control unit is supplied as hydraulic fluid, the pressure of the hydraulic fluid the load transfer or absorption determined according to German patent - patent application P 32 36 957.3; the invention also relates to a device for performing of the procedure.

Nach der Hauptanmeldung zugrunde liegenden Aufgabe soll mit Hilfe des dort vorgeschlagenen Verfahrens die Arbeitsmaschine nur dann Last abqeben, wenn das für ihre Schmierung notwendige Schmiermittel zur Verfügung steht. Diese Aufgabenstellung soll nach der vorliegenden Erfindung die Hochdruckpumpe eines Homogenisators schützen, wobei die Hochdruckpumpe die Arbeitsmaschinen nach der Hauptanmeldung ist; darüber hinaus soll eine Vorrichtunq anqeqeben werden, mit deren Hilfe die Aufgabenlösung in einfacher Weise möglich ist.According to the main registration underlying task is supposed to use of the method proposed there, the machine will only transfer load if the lubricant necessary for their lubrication is available. This task should protect the high pressure pump of a homogenizer according to the present invention, wherein the high pressure pump is the work machine according to the parent application; about that In addition, a device should be specified with the help of which the task is solved is possible in a simple manner.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die als Hochdruckpumpe ausgebildete Arbeitsmaschine Flüssigkeit mit einem Vordruck durch einen Spalt fördert, dessen die Lastaufnahme der Arbeitsmaschine bestimmende Weite sich entsprechend dem Vordruck der geförderten Flüssigkeit und dem damit in Gleichgewicht stehenden Druck der vom Schmiermittel der Arbeitsmaschine abgezweigten Hydraulikflüssigkeit einstellt. Bei diesem Vorgehen liegt das die Lastaufnahme der Arbeitsmaschine bestimmende Glied auf der Ausgangsseite. Bei Ausfall oder bei einer Verringerung des Schmiermittelangebots fällt der Hydraulikdruck ab, die Spaltweite vergrößert sich, der Vordruck der geförderten Flüssigkeit und damit die Lastaufnahme der Arbeitsmaschine fallen gegebenenfalls bis zur Lastaufnahme entsprechend dem Leerlauf. Bei Wiedereinsetzen der Schmierung stellt sich die ursprüngliche Spaltweite wieder ein, das Verfahren kann ungestört fortgesetzt werden.The object is achieved according to the invention in that the high pressure pump trained working machine conveys liquid with a pre-pressure through a gap, whose width, which determines the load on the machine, is accordingly the pre-pressure of the pumped liquid and the equilibrium with it Pressure of the hydraulic fluid diverted from the lubricant of the driven machine adjusts. With this procedure, the load absorption of the machine is determined Link on the exit side. In the event of failure or a reduction in the supply of lubricants If the hydraulic pressure drops, the gap width increases, the pre-pressure of the conveyed Liquids and thus the load on the machine may drop until the load is absorbed according to idling. When the lubrication is restored if the original gap width is restored, the process can go undisturbed be continued.

Bei der Anordnung zeigt sich noch ein weiterer überraschender Vorteil: Setzt sich z.B. durch Ablagerungen der Spalt zu, steigt der Vordruck der geförderten Flüssigkeit an und die Spaltweite vergrößert sich automatisch. Dadurch werden unerwünschte Ablagerungen im Bereich des Spaltes beseitigt, das Verfahren läßt eine selbstreinigende Ausbildung des Spaltes zu. Schließlich ist festzustellen, daß eine Änderung der Spaltweite durch strömungsbedingten Verschleiß der den Spalt begrenzenden Wände nicht eintreten kann, da die Spaltweite allein vom Gleichgewicht von Vordruck der geförderten Flüssigkeit und Druck der Hydraulik- flüssW9keit bestimmt sind.The arrangement shows another surprising advantage: If, for example, the gap becomes blocked due to deposits, the pre-pressure of the conveyed increases Liquid and the gap width increases automatically. This will make it undesirable Deposits in the area of the gap are removed, the process is self-cleaning Formation of the gap too. Finally, it should be noted that a change in Gap width due to flow-related wear of the walls delimiting the gap cannot occur because the gap width depends solely on the equilibrium of the pre-pressure pumped fluid and pressure of the hydraulic liquid determined are.

Eine Weiterbildung ist dadurch gegeben, daß der Druck einer der beidcm Flüssigkeiten, vorzugsweise der Druck der Hydraulikflüssigkeit duf einen, einer gewünschten Spaltweite entsprechenden Wert eingwstellt wird. Die Einstellung des Drucks ist mit üblichen MjttSln erreichbar, wobei der Hydraulikdruck beispielsweise durch eine liberströmleitung einstellbar gemacht werden kann. Somit lassen sich Unabhängig von Vordruck und erzeugtem Hydraulikdruck Spaltweit» erreichen, die entsprechend den gewünschten Umständen variiert werden. Bei der Anwendung des Verfahrens im Bereich der HomaqEnisatortechnik können so unterschiedlich Homoqenisierungsergebaisse erreicht werden.A further development is given by the fact that the pressure of one of the two cm Liquids, preferably the pressure of the hydraulic fluid duf one, one desired gap width corresponding value is adjusted. The setting of the Pressure can be achieved with conventional MjttSln, the hydraulic pressure for example can be made adjustable by a flow line. Thus can Regardless of the pre-pressure and the hydraulic pressure generated, gap width »can be achieved accordingly can be varied according to the desired circumstances. When applying the procedure in the field HomaqEnisator technology can achieve different homoqenization results will.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist dadurch gegebe daß das die Last der Arbeitsmaschine bestimmende Glied als derer Austrittsventil ausgebildet ist, wobei der Ventilkolben ein hydraulisch verstellbarer Kolben ist. Bei dieser Anordnung wirkt der Vordruck des Kolbens auf die dem Spalt zugewandte Fläche des hydrRulisch verstellbaren Kolbens, während die andere Seite dem Druch der Hydraulikflüssiqkeit ausgesetzt ist. Ein derartiger Kolben wirkt als Differenzdruckkolben und stellt sich immer so ein, daß die druckbedinqten Kräfte beider Seiten miteinander im GlelchQewicht stehen.A device for carrying out the method is thereby given that the member determining the load of the working machine as its outlet valve is formed, wherein the valve piston is a hydraulically adjustable piston. With this arrangement, the pre-pressure of the piston acts on the one facing the gap Surface of the hydraulic adjustable piston, while the other side of the flow exposed to hydraulic fluid. Such a piston acts as a differential pressure piston and always adjusts itself in such a way that the pressure-induced forces of both sides interact with one another are of equal weight.

Eine Weiterbildung ist dadurch gegeben, daß das Austrittsventil mit hydraulisch verstellbarem Kolben ein Homogenisatorkopf ist, dess egenplatte den hydraulisch verstellbaren Kolben bildet.A further development is given that the outlet valve with hydraulically adjustable piston is a homogenizer head, whose counter plate is the forms hydraulically adjustable piston.

Mit diesem als Homogenisatorkopf ausgebildeten Ventil kann eine Übetlastung der Hochdruckpumpe bei Schmiermittelmangel oder schmiermittelausfall nicht eintreten, da dabei die Spaltweite autdfatisch vergrößert und so die Lastaufnahme der Hochdruckpumpe verringert wird. Ein ordnungsgemäßes Wirken des Homogenisatorkopses erfordert eine konstante Spaltweite. Diese Spaltweite wird unabhangig von strömungsbedingten Materialabtragungen allein durch das Gleichgewicht der druckbedingten Kräfte bewirkt. Die Spaltweite kann dabei durch entsprechende Wahl des Hydraulikdruckes eingestellt werden. Verengt sich der Homogenisatorspalt etwa durch Ablagerungen, weicht die Gegenplatte im Sinne einer Spaltweiten-Vergrößerung aus und die abgelagerten Verunreinigungen können ausgetragen werden. Der so gebildete Staub wirktauasi -selbstreinigend.With this valve, which is designed as a homogenizer head, an overload can be avoided the high-pressure pump does not occur in the event of a lack of lubricant or failure of the lubricant, because the gap width is automatically enlarged and so is the load-bearing capacity of the high-pressure pump is decreased. Proper functioning of the homogenizer head requires a constant gap width. This gap width is independent of material erosion caused by the flow alone through causes the balance of the pressure-related forces. The gap width can be adjusted by selecting the appropriate hydraulic pressure will. If the homogenizer gap narrows, for example due to deposits, it gives way Counter-plate in the sense of an enlargement of the gap width and the deposited impurities can be carried out. The dust formed in this way has a self-cleaning effect.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß zwischen der Druckerhöhungspumpe für die Hydraulikflüssigkeit und dem Austrittsventil ein den Druck der Hydraulikflüssigkeit einstellbar begrenzendes Überströmventil vorgesehen ist. Dadurch kann der Hydraulikdruck begrenzt und die diesen Hydraulikdruck zugeordnete Spaltweite am Ventil erhalten werden, auch wenn der Ausgangsdruck der Druckerhöhungspumpe oberhalb der eingestellten Weite schwankt.A preferred embodiment is given that between the pressure booster pump for the hydraulic fluid and the outlet valve the pressure of the hydraulic fluid adjustable limiting overflow valve provided is. As a result, the hydraulic pressure can be limited and the hydraulic pressure assigned to this Gap width on the valve can be obtained, even if the output pressure of the booster pump fluctuates above the set width.

Im Zusammenwirken mit den Vordruck der von der Hochdruckpumpe geförderten Flüssigkeit läßt sich damit die Spaltweite auf gewünschte Weite einstellen.In cooperation with the pre-pressure of the pumped by the high pressure pump Liquid can thus be used to adjust the gap width to the desired width.

Das Wesen der Erfindung wird anhand der beigefügten Figur 1 beispielhaft erläutert: Die Figur zeigt schematisch das Flußdiagramm der Anordnung. Die Hochdruckpumpe 2 wird über die Welle 1.1 vom Motor 1 angetrieben.The essence of the invention is illustrated by way of example with reference to the attached FIG explained: The figure shows schematically the flow diagram of the arrangement. The high pressure pump 2 is driven by the motor 1 via the shaft 1.1.

Die Schmierung der Welle erfolgt aus ihrem Oelsumpf 2.1 über eine Druckerhöhrungspumpe 3, wobei das Schmiermittel über die Leitung 5.1 der Oelpumpe 3 zugeführt und über die Leitung 5.2 von der Oelpumpe 3 zu den Schmierstellen gefördert wird. Die Oelpumpe 3 wird von der gleichen Welle angetrieben wie die Hochdruckpumpe.The shaft is lubricated from its oil sump 2.1 via a Booster pump 3, the lubricant via line 5.1 of the oil pump 3 and conveyed via line 5.2 from the oil pump 3 to the lubrication points will. The oil pump 3 is driven by the same shaft as the high pressure pump.

Ein Überströmventil 9 mit einstellbarem Vordruck entläßt Oel bei zu hohem Druckanstieg über die Leitung 11 zurück in den Oelsumpf.An overflow valve 9 with an adjustable inlet pressure releases oil at too high pressure rise via line 11 back into the oil sump.

Mit der Leitung 5.2 steht die Leitung 5.3 in Verbindung, über die ein Teil des von der Oelpumpe 3 geförderten Schmiermitttels abgezweigt und zur Druckerhöhungspumpe 4 geleitet wird. Dort erfährt das abgezweigte Schmiermittel eine weitere Druckerhöhung und wird über die Leitung 6 dem Homogenisatorkopf, einem Spalt- kopf 7 mit Differenzdruckkolben 8 zugeführt. Das zu homogenisierende Medium wird bei A von der Hochdruckpumpe angesaugt, über die Leitung 7.1 zum Homogenisatorkopf gepreßt und verläßt den Homogenisator bei B. Dabei durchfließt es den Homogenisatorspalt, dessen Weite durch die Lage des Differenzdruckkolbens 8 bestimmt ist. Der Differenzdruckkolben 8 wird auf der einen Seite mit dem Druck der über die Leitung 7.1 von der Hochdruckpumpe 2 geförderten zu homogenisierenden Flüssigkeit beaufschlagt und von der anderen Seite mit dem Druck des von der Druckerhöhungspumpe 4 geförderten, als Hydraulikflüssigkeit wirkenden, von der Leitung 5.2 abgezweigten Schmiermittel. Ein Überströmventil 10 am Ausgang der Druckerhöhrungspumpe 4 für den Hydraulikdruck läßt Überschreiten eines veränderlich vorwählbaren Druckes überschüssiges Schmiermittel über die Leitung 11 zurück zum Oelsumpf 2.1 strömen.The line 5.3 is connected to the line 5.2, via which part of the lubricant conveyed by the oil pump 3 is branched off and to the booster pump 4 is directed. There the diverted lubricant experiences a further increase in pressure and is fed via line 6 to the homogenizer head, a gap head 7 supplied with differential pressure piston 8. The medium to be homogenized is at A sucked in by the high pressure pump, pressed via line 7.1 to the homogenizer head and leaves the homogenizer at B. It flows through the homogenizer gap, the width of which is determined by the position of the differential pressure piston 8. The differential pressure piston 8 is on the one hand with the pressure of the line 7.1 from the high pressure pump 2 conveyed liquid to be homogenized and acted upon by the other Side with the pressure of the pump 4 delivered as hydraulic fluid acting lubricant branched off from line 5.2. An overflow valve 10 at the output of the booster pump 4 for the hydraulic pressure can be exceeded a variable preselectable pressure excess lubricant via the line 11 flow back to the oil sump 2.1.

Mit Hilfe der Einstellung des Vordruckes am Überströmventil 10 wird der auf den Differenzdruckkolben 8 wirkende Hydraulikkolben vorgegeben und somit auch die Einstellung der von der Laqe des Differenzdruckkolbens 8 im Homogenisatorkopf 7 abhängigen Spaltweite. Es versteht sich von selbst, daß die Anordnunq der Hochdruckpumpe 2 und der beiden Schmiermitteldruckerhöhungspumpen 3 und 4 nicht notwendigerweise auf der gleichen, die Hochdruckpumpe 2 antreibenden Welle 1.1 sein muß, vielmehr-sind auch eigene und unabhängige Antriebe denkbar.With the help of the setting of the pre-pressure on the overflow valve 10 the hydraulic piston acting on the differential pressure piston 8 is predetermined and thus also the setting of the position of the differential pressure piston 8 in the homogenizer head 7 dependent gap width. It goes without saying that the arrangement of the high pressure pump 2 and the two lubricant pressure increasing pumps 3 and 4 are not necessary must be on the same, the high-pressure pump 2 driving shaft 1.1, rather -are own and independent drives are also conceivable.

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Claims

Claims 1. Method of securing the lubrication of over a lubricant pump forcibly lubricated engine or work machine, in particular under load, whereby the load on the machine is caused by a load transfer or -upport influencing hydraulic control takes place, whereby that of the lubricant Pump conveyed lubricant is part of the branch and the hydraulic control as Hvdraulikfluickeit is zuqeführ, wherein the pressure of the hydraulic fluid the Load transfer or acceptance determined according to German patent - German patent application P 32 36 957.3, characterized in that the machine designed as a high pressure pump Conveying liquid with a pre-pressure through a gap, which the load absorption the working machine determining the width according to the form of the promoted Liquid and the pressure of the lubricant, which is in equilibrium with it adjusts hydraulic fluid branched off from the driven machine.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure one of the two fluids, preferably the pressure of the hydraulic fluid is set to a value corresponding to a desired gap width.

3. Device for performing the method according to one of the claims 1 or 2, characterized in that the determining the load of the machine Member is designed as the outlet valve (7), the valve piston (8) is a hydraulically adjustable piston.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the outlet valve (7) with a hydraulically adjustable piston (8) is a homogenizer head whose counterplate forms the hydraulically adjustable piston.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that between the pressure booster pump (4) for the hydraulic fluid and the outlet valve (7) an overflow valve which adjustably limits the pressure of the hydraulic fluid (10) is provided.