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Zylinderschmiervorrichtung für -Kolbenmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Zylinderschmiervorrichtung für Kolbenmaschinen mit auf hydraulischem Wege betriebener,
nur jeweils nach einer bestimmten Hubzahl des Maschinenkolbens in Wirkung tretender
Schmierpumpe. Um den Zeitpunkt der Förderung und die Fördermenge dem jeweiligen
Bedürfnis anpassen zu können, ist gemäß der Erfindung die Einrichtung so getroffen,
daß die Steuerung der Schmierpumpe durch Schließen bzw. Öffnen gier Abflußleitung
des die Schmierpumpe betreibenden hydraulischen Systems bewirkt wird.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung an Hand eines schematischen
Ausführungsb.eispieles dargestellt.
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Abb. i zeigt eine nach der Erfindung gebaute Schmiervorrichtung im
Schnitt.
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Abb.2 zeigt ein abgeändertes Steuerorgan der Schmierpumpe.
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Abb. 3 ist ein Schnitt in der Ebene a-a von Abb. 2.
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Im Zylinder i .einer Kolbenmaschine bewegt sich der Arbeitskolben
2. Auf dem Zylinder i ist die Schmierpumpe 3 angeordnet, welcher das Schmiermittel
durch eine Leitung q. zugeführt wird. Der Kolben 5 der Schmierpumpe ist mit einem
Servomotorkolben 6 verbunden, welcher in eineni Zylinder 7 unter dem Einfluß eines
aus der Leitung 8 zuströmenden, Druckmittels bewegt wird. Das Druckmittel. wird
von der Pumpe io aus der Leitung 9 angesaugt und durch den Kanal i i in das Gehäuse
12 des Steuerorgans 13 der Schmierpumpe gedrückt. An das Gehäuse 12 ist außer den
Leitungen 8 und i i ein überlauf 14 sowie eine zu einem Ausgleichbehälter i5 führende
Leitung i6 angeschlossen.
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Der Kolben 17 der Pumpe io wird durch eine Kurbel 18 bewegt,
welche mit der g_ leichen Drehzahl umläuft wie die Kurbel des Kolbens 2. Auf der
Steuerwelle 9 ist ein Zahnrad 2o und ein. Nocken 21 und: auf einer weiteren Welle
22 ein Zahnrad 23 und ein Nocken 24 angeordnet. Die Zahnräder 2o und 23 greifen
ineinander und bilden ein zwischen der Arbeitsmaschine und der Schmierpumpe eingeschaltetes
Übersetzungsgetriebe.
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Auf einer bei 25 drehbar gelagerten und bei 29 vermittels einer Feder
3o befestigten Stange 26 sitzen. de mit den Nocken 21 und 24 in Eingriff gelangenden
Rollen 28 und 27. Das Steuerorgan 13 ist durch die Stange 31 mit dem Gestänge 26
verbunden.
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Bei der Abänderung nach Abb. 2 und 3 ist das in ein. Gehäuse 33 eingeschlossene
und durch eine Welle 34 bewegte Steuerorgan der Schmierpumpe als eine mit Öffnungen
36 und 37 (Abb.3) versehene Drehscheibe 35 ausgebildet, durch welche der Druckrahm
der Schmierpumpe entweder mit dem Ausgleichbehälter
15 verbunden
oder davon abgeschlossen wird. Im letzteren Fall wird der Servomotorkolben 6 unter
dem Einfuß des Drucköles nach unten verschoben. Der Antrieb der Welle 34 kann durch
eine beliebige, mit der Hauptkurbel der Kolbenmaschine in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis
in Verbindung stehende Vorrichtung erfolgen.
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Die Schmiervorrichtung arbeitet in der Weise, daß dem Kolben, z während
des Betriebes nur nach einer bestimmten Anzahl, z. B. nach 3, 6, 8, 2o usw. Hüben
in der gestrichelt eingezeichneten Stellung das Schmiermittel zugeführt wird. Diese
Zufuhr geht folgendermaßen vor sich: Die Steuerwelle ig wird von der nicht gezeichneten
Hauptwelle in an sich bekannter Weise angetrieben und läuft mit der gleichen Drehzahl
wie die Hauptwelle. Sie treibt über die Kurbel 18 den Kolben 17 der Druckmittelpumpe
io an, weiche das für die Verstellung des Servomotorkolbens 6 nötige Druckmittel
liefert. In der in Abb. i gezeichneten Lage des Steuerorgans 13 wird das Druckmittel,
z. B. Öl, durch die Leitung i i in das Gehäuse 12 das Steuerorgans 13 und von dort
in das Gefäß 15 gefördert, da das Steuerorgan den zum Kolben 6 führenden Kanal 8
abdeckt. Soll nun die Schmierung des Arbeitskolbens z. B. nach jeder zehnten Kurbelumdrehung
erfolgen, so ist, wenn das Zahnrad 2o mit a (z. B. = 8) Zähnen versehen ist, das
Hilfszahnrad 23 mit zehn a (z. B. = 8o) Zähnen zu versehen.
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In Abb. i ist die Stellung der Nocken a i und 24 gerade vor einem
Arbeitshub der Schmierpumpe gezeichnet. Der Steuerkolben 13 ist aus der Stellung
I, die er über den Winkel a des Nockens 2 i innehat, in die Abschlußlage 1I gekommen,
in welcher er während des Drehwinkels ß verharrt. Unterdessen. hat sich auch der
Nocken. 24 mit der entsprechend übersetzten Geschwindigkeit gedreht, so daß er,
wenn der Nocken 2 i in der gestrichelt gezeichneten Stellung angekommen ist, sich
ebenfalls in der gestrichelt gezeichneten Stellung befindet, in welcher die Rollen
27 und 28 in die tiefsten Punkte der beiden Nocken zu liegen kommen.
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Unter der Wirkung der Feder 30 wird nun die Stange 26 nach
links in die Stellung III gezogen und damit das Steuerorgan. 13 des Kolbens 6 in
die gestrichelt emgezeichnetie Lage III gebracht. Das unter dem Druck der Pumpe
io in das Gehäuse 12 gepreßte Öl findet den Kanal 16 verschlossen, strömt
durch den Kanal 8 zum Kolben 6 und drückt diesen sowie den Kolben 5 nasch .unten,
wodurch das durch die Leitung 4 zugeführte Schmiermittel durch das Ventil 40 in
dien Zylinder i zwischen die Kolbenringe des Kolbens 2 gepreßt wird. Die Steuerorgane
sind derart .eingestellt, daß die Förderung, des Schmiermittels in dem Augenblick
erfolgt, in welchem sich der Kolben 2 in der in Abb. i gestrichelt ,gezeichneten
Lage befindet.
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Im Verlaufe der weiteren Umdrehung des Nockens 21 wird die Rolle 28
durch die Nase 45 nach rechts gedrückt, so daß das Gestänge 26 und damit der Steuerkolben
i 3 in die punktiert gezeichnete Stellung I gelangt. Unter der Wirkung der Feder
46 wird der Kolben 6 und damit auch der Kolben 5 der Schmierpumpe zurückgedrückt,
wobei das Druckmittel durch die Leitung 14 abfließt und neues Schmiermittel durch
die Leitung 4 in die Pumpe 3 einströmt, welches dort bis zum nächsten Förderhub
aufgespeichert wird. Wenn sich nun der Nocken 21 um den W.iükel a gedreht hat, so
gelaüKt die Rolle 28 und, da der Nocken 24 entsprechend geformt ist, die Stange
26 und der Kolben 13 in die Mittelstellung II.
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Nach einer weiteren Drehung des Nockens 2 i kommt dessen tiefste Stelle
27 vor die Rohe 28 zu liegen. Die Rolle 28 kann aber dein Nocken -i nicht folgen,
da die Stange 26 durch den Nocken 24 und die Rolle 27 in der Lage II gehalten wird,
und zwar bis zu dem Zeitpunkt, in welchem entsprechend dem vorgesehenen übersetzungsverliältnis,
z. B. nach zehn Umdrehungen, die tiefsten Stellen der beiden Nocken 21 und 24 gleichzeitig
vor die Rollen 28 und -27 zu liegen kommen.
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In den beim genannten übersetzungsverhältnis vorgesehenen -zehn folgenden
Umdrehungen der Hauptkurbel macht die Steuerwelle i _g ebenfalls zehn Umdrehungen,
der Pumpenkolben 17 zehn Arbeitshübe, die aber nur ein Pulsieren des Druckmittels
durch die Leitungen i i und 16 in das Gefäß 15 bewirken. Während dieser
Zeit ist der auf der Welle 22 befestigte und durch- die Zahnradübersetzung 20, 23
um eine einzige Umdrehung gedrehte Nocken 24 in die Lage gekommen, in welcher das
Steuerorgan 13 in, die Lage III verschoben wird. Das von der Pumpe io geförderte
Druckmittel bewirkt hierauf. den Förderhub der Schmierpumpe.
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Durch geeignete Einstellung des Kolbens 13 im Zylinder 12 (geei;gnete
Wahl der Länge der Stange 31) und der Nocken 21, 24 kann der Zeitpunkt der
Förderung und die Fördermenge innerhalb ;gewisser Grenzen der Maschine angepaßt
werden.
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Bei dem in Abb.2 dargestellten Steuerorgan wird das Druckmittel. so
lange in das Ausgleichsgefäß 15 gedrückt, als die Druckleitung i I der Pumpe io
durch den Kanal 37 bzw. 36 offengehalten ist. Gelangen während der Bewegung der
Drehscheibe 35 derenvolle Teile 41 oder 42 über die Leitung 8, so wird
das
Druckmittel über den Kolben 6 geleitet, derselbe nach unten gedrückt und dadurch
das Schmiermittel in den Zylinder i gepreßt. Die Anzahl und der Zeitpunkt der Schmierungen
kann der Arbeitsmaschine außer durch passende Wahl der Drehgeschwindigkeit der Scheibe
35 auch durch entsprechende Wahl der Anordnung bzw. Größe und Anzahl der Verbindungsöffnungen
36, 37 angepaßt bzw. verändert werden.
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Indem die Pumpe auf dem :Arbeitszylinder i selbst angeordnet ist,
ist für die Schmierölleitung eine Verzögerung der Zufuhr ausgeschaltet. Die Leitungen
i i und 8 und die Kolben 17 und 6 sind derart bemessen, daß die Elastizität
der Rohre oder der Flüssigkeit nicht mehr in Betracht fällt. Durch die Flächenverhältnisse
der Kolben 6 und 5 wird der Druck in den Leitungen 8 und i i wesentlich kleiner,
als er beispielsweise bei Hochdruckkompressoren einer Schmiervorrichtung bekannter
Bauart nötig ist. Die Schmiervorrichtung kann für alle Arten von Kolbenmaschinen,
z. B. auch Flugkolbenmaschinen, seien es Dampfmaschinen. Kompressoren oder Verbrennungskraftmaschinen,
verwendet werden.