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Handpumpe für eine Druckschmierleitung mit mehreren Schmierstellen
Es ist bekannt, an den Schmierstellen, insbesondere von Kraftwagen, selbstnachfüllende
Schmiergefäße zu verwenden, die gemeinsam von einer Handpumpe aus über eine Druckrohrleitung
gespeist werden. Gewöhnlich enthält jedes dieser Schmiergefäße ein federbelastetes
'Kolbenventil, glas während des Druckhubes der Handpumpe eine gewisse vorbestimmte
Schmierstoffmenge aus dem Gefäß- in die Schmierstellen ausstößt, während nach Entlastung
der Druckrohrleitung vom Förderdruck der Pumpe jeder der Kolben in seine Anfangsstellung
zurückkehrt und dabei sich das Gefäß nachfüllt.
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Bisher hat man die hierfür benutzten Handpumpen so ausgebildet, daß
ihre Kolben im INichtgebrauchsfalle durch ihre Belastungsfeder in der 'Endstellung
des Saughubes gehalten wurden und demzufolge der Förderhub entgegen dem Druck dieser
Belastungsfeder durch Muskelkraft- der Bedienungsperson auszuführen war. De'r von-diesem
Kolben ausgeübte Förderdruck rritrßte nürt so lange aufrechterhalten bleiben, bis
alle Schmierstellen ausreichend versorgt waren Dies erforderte oftmals geraume Zeit,
besonders dann,-wenn mehrere Schmierstellen mit hohem Widerstand, z. B. stramme
Lager, vorhanden waren: Es könnte dann leicht vorkommen, daß-dieBedienungsperson
den Pumpenkolben -losließ, bevor alle Schmierstellen versorgt-waren. -' Diese Gefahr
wird vermieden, wenn die Handpumpe so ausggbildet wird, daß ihr Kolben im 1Vichtgebiäüchsfalle
-von einer -Belastungsfeder in der Endstellung des Druckhubes gehalten wird und
sein Förderhub demzufolge unter dem Einfluß lediglich der Belastungsfeder vonstatten
geht. Man braucht dann den Pumpenkolben nur beim Saughub zu erfassen und kann ihn
für den Förderhub sich selbst überlassen. Wenn ferner dafür Sorge getragen wird,
daß ein ausreichend hoher Förderdruck. genügend lange Zeit .aufrechterhalten bleibt,
- so ist jede Sicherheit dafür gegeben, daß auch Schmierstellen mit hohem Widerstand
ausreichend versorgt werden.
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Handpumpen für Schmiervorrichtungen, bei denen der Pumpenkolben den
Förderhub unter dem Einfluß seiner Belastungsfeder vollzieht, sind bereits bekannt.
Sie waren jedoch noch nicht zur Speisung selbstnachfüllender Schmiergefäße geeignet,
weil der Pumpenkolben nach Beendigung seines Druckhubes in seiner Stellung verblieb,
in der er die Drückrohrleitüng vollständig absperrte. Diese war daher nicht entlastet;
- und etwa angeschlossene Schmiergefäße hätten sich nicht nachfüllen können. ' Gemäß
der Eifindung wird daher bei einer Handpumpe für eine Druckschmierleitung reit selbstnachfüllenden
Schmiergefäßen und einem den Förderhub unter Federkraft ausführenden Pumpenkolben
eine Entlastungsmöglichkeit für die Druckrohrleitung vorgesehen, die zur Wirksamkeit
gelangt, ehe der Pumpenkolben seinen Förderhub beendet hat, und zwar besteht diese
Entlastungsmöglichkeit in einer- mit -einem Rückschlagventil versehenen Umgehungsleitung
zwischen dem Vorratsbehälter für den Schmierstoff
und der Druckrohrleitung,
welche nur gegen Ende des Förderhubes freigelegt wird, sonst aber verschlossen ist.
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Selbstverständlich wird die Anordnung so getroffen, daß spätestens
mit der Freilegung der Entlastungsleitung die Verbindung zwischen Druckrohrleitung
und Pumpenraum aufgehoben wird.
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Es ist noch Sorge dafür zu tragen, daß die Umgehungsleitung nicht
eher geöffnet wird, ehe auch die Schmierstellen mit hohem Widerstand ihren vollen
Anteil an Schmierstoff erhalten haben. Bis zur Freilegung der Entlastungsleitung
muß daher ein hoher Förderdruck im Pumpenraum aufrechterhalten bleiben. Andererseits
ist es zweckmäßig, den Hubraum der Pumpe größer zu machen, als alle an die Druckrohrleitung
angeschlossenen Schmiergefäße zusammen genommen bei einem Hub abgeben können. Die
etwaige überschüssige Schmierstoffmenge muß aus dem Pumpenraum während des Druckhubes
zum Vorratsbehälter zurückgeführt werden. Damit nun bei dieser Rückführung kein
vorzeitiger Druckabfall stattfindet, ist die Leitung, über die der überschüssige
Schmierstoff zurückströmt, so ausgeführt, daß sie diesen Rückstrom hemmt. Dies kann
beispielsweise durch Anordnung eines Filters in der Leitung geschehen.
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Die Steuerung der Umgehungsleitung sowie sämtlicher Öffnungen zwischen
Vorratsbehälter und Pumpenraum einerseits und Pumpenraum und Druckrohrleitung andererseits
erfolgt gemäß der Erfindung durch einen besonderen Schieber, der dem Pumpenkolben
beim Saughub ein Stück folgt, um am Ende von dessen Druckhub unter Freilegung der
Umgehungsleitung in seine Anfangslage mitgenommen zu werden.
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Die Anordnung von Schiebern zur Steuerung der Saug- und Drucköffnungen
in Zylindern von Fettpressen ist bekannt. Dort hat aber der Schieber lediglich die
Funktion, die Saugöffnung zu Beginn des Saughubes zu öffnen und die Drucköffnung
zu schließen und die umgekehrten Bewegungen zu Beginn des Druckhubes auszuführen.
Die Steuerung von besonderen Umgehungsleitungen zur Entlastung der Druckrohrleitung
kam jedoch noch nicht in Frage, schon weil eirie solche Umgehungsleitung dort nicht
vorhanden war.
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In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Fig. i ist ein senkrechtem Teilschnitt durch eine Pumpe nach der Erfindung
nebst Vorratsbehälter und angeschlossener Druckrohrleitung in der Nichtgebrauchslage,
Fig. 2 ist ein der Fig. i entsprechender Teilschnitt- der gleichen Pumpe in ausgezogener
Stellung, Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch ein selbstnachfüllendes Schmiergefäß,
das von der Pumpe nach der Erfindung gespeist wird.
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Die Pumpe nach der Erfindung entnimmt ihren Schmierstoff einem Vorratsbehälter
io, der über ein Sieb 12 mit einer Kammer 13 des Ventilgehäuses verbunden ist.
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Der Pumpenzylinder 15 ist an einem Ende des Ventilgehäuses 14 festgemacht.
Sein Pumpenkolben 16 ist lose mit dem einen Ende einer Kolbenstange 17 verbunden.
Die Kolbenstange erstreckt sich mitten durch ein rohrförmiges Federgehäuse 18, das
mit dem Pumpenzylinder etwa durch Bajonettverschluß verbunden ist.
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Das äußere Ende des Zylinders 15 hat einen abgesetzten Teil und trägt
auf diesem im Gleitsitz eine Hülse ig, welche an ihrem inneren Ende mit einem Flansch
2o als Gegenhalt für die Druckfeder 21 versehen ist. Diese stellt die Belastungsfeder
für den Kolben =6 dar.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind Behälter io und Ventilgehäuse
14 an der Spritzwand 25 eines Kraftwagens befestigt, an der auch das Gehäuse 18
mittels einer hier nicht dargestellten Stiebe gehalten ist.
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Das Ventilgehäuse 14 hat eine Bohrung 27, die gleichachsig zur Bohrung
des Pumpenzylinders 15 ist, jedoch einen etwas größeren Durchmesser als diese hat.
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Innerhalb der Bohrung 27 ist ein rohrförmiger Schieber 28 axial gleitend
gelagert; das innere Ende des Schiebers hat solchen Durchmesser, daß er lose in
die Bohrung 27 paßt, während das äußere Schieberende einen noch kleineren Durchmesser
hat, um bequem in die Bohrung des Zylinders 15 eintreten zu können. Die Ringschulter
2g in der Mitte des Schiebers wirkt mit dem inneren Rand des Pumpenzylinders 15
als Anschlag zusammen, welcher die Bewegung des Schiebers nach außen begrenzt und
auch als Auflage für eine Druckfeder 3o dient, durch welche der Schieber normalerweise
in der Außenlage gehalten wird. Wenn daher die Feder 21 den Kolben 16 in seine innere
Endlage überführt, so gelangt damit auch der Schieber 28 von dem Kolben 16 in seine
innere Endlage unter Überwindung des Widerstandes der Feder 30 (Fig. i).
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Ein Durchlaß 31 verbindet die Kammer 13 mit der Bohrung 27. Dieser
Durchlaß ist offen, wenn der Schieber 28 die in Fig. i dargestellte Lage einnimmt.
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Ein zweiter Durchlaß 32 verbindet die Bohrung 27 mit einer zweiten
Ventilkammer 33, welche zylindrisch ist und parallel zur Bohrung 27 verläuft. Die
Ventilkammer 33 wird an ihrem äußeren Ende durch eine Verschraubung 34 abgeschlossen
und hat an ihrem anderen Ende eine Öffnung 35, die sie mit der Kammer 13 verbindet.
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In der Ventilkammer 33 kann ein rohrförmiges Absperrventil
36 auf und ab gehen, das durch
eine schwache Druckfeder 37
in einer die Öffnung 35 abschließenden Stellung gehalten wird. Im Ventil 36 ist
ein Filterstopfen 38 untergebracht, welcher einen sehr langsamen Abfluß des Schmierstoffs
unter Druck durch dieses Ventil ermöglicht.
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Diametral zu den Durchlässen 31 und 32, jedoch in der Achsrichtung
der Bohrung 27 versetzt, liegen zwei weitere Durchlässe 4o bzw. 39. Durch den Durchlaß
39 kann der Schmierstoff aus der Pumpe abfließen. Er ist durch ein hohlzylindrisches
Absperrventil 41 verschließbar, das einen kleineren Durchmesser hat als die Bohrung
der zu ihm gehörigen Ventilkammer 42. Durch diese tritt der Schmierstoff in die
Druckrohrleitung 43 über, an die die selbstnachfüllenden Schmiergefäße 44 für die
Schmierstellen 45 angeschlossen sind.
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Das Ventil 41 wird durch eine Feder 46 normalerweise in einer den
Durchlaß 39 abschließenden Stellung gehalten. Der Mantel des Ventils 41 ist noch
mit Löchern 47 versehen.
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Eine zur Bohrung z7 parallele Ventilkammer 48 ist mit dieser durch
den Durchlaß 40 und der Ventilkammer 42 durch eine Öffnung 49 verbunden. Die Kammer
48 ist an ihrem anderen Ende durch einen Stopfen 5o abgeschlossen und enthält ein
Rückschlagventil51, das mittels einer schwachen Feder 52 in einer die Öffnung 49
abschließenden Stellung gehalten wird.
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Die Ventilkammer 48 mit der Öffnung 49 und dem Durchlaß 40 stellt
eine weitere Verbindung der Bohrung 27 und des Durchlasses 31 mit der Druckrohrleitung
43 unter Umgehung des Durchlasses 39 dar.
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. Das Absperrventil 51 dient dazu, den hydrostatischen Druck des Schmierstoffes
im Behälter fo von der Leitung 43 fernzuhalten.
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Die selbstnachfüllenden Schmiergefäße 44, die in Fig. 3 dargestellt
sind, haben an sich bekannte Ausbildung, so daß auf sie nur kurz eingegangen zu
werden braucht.
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Sie werden von einer axialen Bohrung durchzogen, die einen der Druckleitung
43 zunächst liegenden weiten Oberteil 53, einen sich nach unten daran anschließenden
engen Mittelteil 54 und einen weiten zu der Schmierstelle führenden Unterteil
55 enthält. Im Oberteil 53 ist ein Kolbenventil 64 entgegen einer
schwachen Feder 66 verschiebbar; sein Sitz wird durch die Verengung des Oberteils
53 in dem Mittelteil 54 gebildet sein Hub ist mittels des Schraubstopfens 61 einstellbar.
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Wird die Leitung 43 durch den Pumpenkolben 16 unter Druck gesetzt,
so wird jedes der Kolbenventile 64 rasch gegen seinen Sitz 67 geführt und preßt
dabei Schmierstoff im Ausmaße seißes Hubvolumens zur Schmierstelle, z. B. zu der
zum Lager 45 führenden _ Bohrung 59. Hört der Druck in der Leitung 43 auf, so kehren
die Kolbenventile 64 unter dem Einfluß ihrer Feder -66 in ihre Anfangsstellung zurück,
dabei fließt Schmierstoff an ihren Seitenwänden vorbei und füllt damit den vorher
entleerten Mittelteil 54 aufs neue.
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Ein Rückschlagventil 56 verhindert, daß beim Rückgang des Kolbenventils
64 Schmierstoff von der Schmierstelle zurückfließt.
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Wenn allerdings die Schmierstelle einen Widerstand enthält, z. B.
wenn das Lager 45 sehr stramm ist, so kann sich das zugehörige Kolbenventil 64 nur
ziemlich langsam auf seinen Sitz 67 zu bewegen. Um eine vollständige Entleerung
des Schmiergefäßes auch in diesem Falle zu erhalten, ist es notwendig, daß der vom
Pumpenkolben 16 erzeugte Druck in der Leitung 43 längere Zeit aufrechterhalten bleibt.
Ganz besonders ist dies erforderlich für Pumpen, bei denen gleichzeitig mehrere
Schmierstellen mit hohem Widerstand an ein und derselben Leitung angeschlossen sind.
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Der Pumpenzylinder 15 ist zweckmäßig so groß, daß er eine weit größere
Menge Schmierstoff bei jedem Hub seines Kolbens fördert, als alle in den Gehäusen
44 untergebrachten Kolbenventile 64 zusammengenommen normalerweise abgeben. Unter
»normalerweise« wird in diesem Zusammenhang das Fehlen von Schmierstellen mit hohem
Widerstand verstanden.
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Die Wirkungsweise der Pumpe ist die folgende_: In Fig. 1 ist der Zylinderkolben
16 am Ende seines Hubes dargestellt; der Schieber 28 liegt so, daß der Durchlaß
31 offen, der Durchlaß 32 dagegen geschlossen ist, während der Durchlaß 39 geschlossen
und der Durchlaß 40 offen ist.
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Wenn der Kolben 16 von Hand durch die Bedienung zurückgezogen wird,
so fließt der Schmierstoff zuerst ungehindert aus der Kammer 13 durch den Durchlaß
31 in die Bohrung 27 und in den Pumpenzylinder 15. Der Schieber 28 folgt dem Kolben
und schließt dabei allmählich den Durchlaß 31, vorher jedoch noch den Durchlaß 4o.
Ungefähr im gleichen Augenblick, in dem der Durchlaß 31 vollkommen geschlossen ist,
wird der Durchlaß 32 teilweise freigegeben.
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Durch- den Saughub des Kolbens 16 wird auf dem äußeren Ende des Ventils
36 ein Unterdruck geschaffen, so daß sich das Ventil von seinem Sitz abhebt und
seine Öffnung 35 freigibt. Vorher ist bereits Schmierstoff durch einen zusätzlichen
Durchlaß 69 aus der Kammer 33 in die Bohrung 27 übergetreten, so daß der Zustrom
von Schmierstoff in diese Bohrung in der Zeit zwischen Abschluß des Durchlasses
31 und Öffnen des Ventils 35 nicht aufhört, sondern nur vorübergehend vermindert
ist. Wenn das Ventil 36-ungefähr die Lage nach Fig. 2 erreicht hat, sö hört der
Strom durch 'die Öffnung 69 auf, da der Schmierstoff nunmehr ausschließlich durch.
die Öffnungen 35 und 32 fließt.
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Der. Durchlaß 39 wird ebenfalls allmählich
und gleichzeitig
mit dem Durchlaß 32 freigegeben, jedoch verhindert das vor diesem Durchlaß liegende
Absperrventil41 den Rückstrom von Schmierstoff aus der Leitung 43. Der Durchlaß
4o bleibt während des ganzen Saughubes des Kolbens 16 durch den Schieber 28 geschlossen.
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Der Saughub des Kolbens 16 setzt sich noch fort, nachdem der Schieber
die Lage nach Fig. 2 erreicht hat.
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Nach Beendigung. des Saughubes schließt sich das Ventil36, da der
Unterdruck auf seinem äußeren Ende aufhört.
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Nach -Freigabe des Kolbens 16 durch die Bedienung drängt ihn die Feder
gi in seinen Druck- oder Förderhub, . zu dessen Beginn das' Ventil 41 in die Offenlage
gedrückt wird, so daß Schmierstoff mit hoher Geschwindigkeit in die Druckleitung
43 einströmt, bis alle Kolbenventile 64 auf den Schultern 67 ruhen- und damit einen
weiteren Flüß durch die Leitung 43 unterbrechen.
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Es wird angenommen, daß_ ,im Augenblick dieser Unterbrechung der Kolben
16 bereits -seinen Druck- oder Förderhub so weit fortgesetzt hat, daß er gerade
das innere Ende des Schiebers 28 berührt.
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Die weitere Bewegurig des Kolbens 16 wird nun durch zwei Faktoren
bestimmt, durch den Filterstopfen 38 im Ventil 36 und durch Schmierstellen mit hohem
Widerstand. Wenn diese fehlen bzw. die Leitung 43 völlig dicht ist, so muß - der
überschüssige Schmierstoff durch die Öffnung 69 und den Filterstopfen 38 in die
Kammer 13 zurückströmen. Da der - Filterstopfen diesen Rückstrom hemmt, so geht
der Kolben 16 nur sehr allmählich weiter vor. Der Pumpendruck wird aufrechterhalten,
so daß alle Kolbenventije 64 auf den -Schultern 67 zurückgehalten werden, bis der
Pumpendruck vermindert wird. .
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Mit dieser langsamen Kolbenbewegung geht der Schieber 28 mit. In dem
Augenblick jedoch, in dem er den Durchlaß 31 teilweise öffnet, wird der Schmierstoffrest
im Pumpenzylinder 15 sofort in die Kammer 13 gefördert; hieraus folgt eine rasche
Bewegung des Kolbens 16 bis zum.Ende seines Förderhubes. Der-Druck im Zylinder 15
fällt sofort ab. Im gleichen Augenblick, in dem dieser Druckabfall, stattfindet,
wird auch der Durchlaß 40 freigegeben.
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Das die Öffnung 49 steuernde Ventil 51 wird, wie bereits erwähnt,
durch eine sehr schwache Feder 52 gegen seinen Sitz gedrückt, so daß es sich bereits
bei . einem Druck öffnet, der den dritten Teil desjenigen beträgt, welcher von der
Feder 66 auf die Kolbenventile 64 ausgeübt wird. Infolgedessen bewirkt ein Rückfluß
von nur wenigen Tropfen Schmierstoff aus der Leitung 43 am Ventil 51 vorbei bereits
eine nahezu vollständige Druckentlastung in der Leitung, so daß alle Kolbenventile
in ihre in Fig.3 dargestellten Lagen zurückkehren und die Schmiergefäße sich nachfüllen
können.
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Der Schieber 28 ist noch mit Durchlochungen 7o versehen, welche nur
dazu dienen, den ungehinderten Rückfluß vom Pumpenzylinder 15 und vom Durchlaß 40
während der letzten Bewegung des Kolbens 16 zu unterstützen.
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Falls einige Schmierstellen einen hohen Widerstand haben, so dauert
der Zufluß von Schmierstoff zu ihnen, wie bereits erläutert, bis zur vollständigen
Füllung fort. Der Kolben 16 und damit auch der Schieber 28 werden dadurch in ihrem
Rückgang gehemmt, so daß eine vorzeitige Entlastung nicht stattfinden kann..
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Wenn in der Leitung 43 ein Bruch oder ein Leck auftreten sollte, so
kehrt der Pumpenkolben rasch in seine Ruhelage zurück. Damit wird der Bedienung
zu erkennen gegeben, daß keine normalen Verhältnisse in der Schmierung vorhanden
sind.