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Membranölsperre für Schmierölleitungen Als Ventil zwischen den Ölleitungen
einer Schmierpumpe und den Schrnierstellen, wie z. B."den Arbeitszylindern von Kraftmaschinen,
die unter einem stets wechselnden Druck stehen, werden vielfach Membranölsperren
verwendet. Der Schließkörper solcher Öl-
sperren ist ein Ventilkegel, den
eine federbelastete Membran trägt. In dem Ventilraum unterhalb der Membran, an den
die Ölleitung angeschlossen ist, wird der Kegel gegen einen am Boden angebrachten
Ventilsitz durch die auf die -Membran wirkende Druckfeder gepreßt. Die Spannung
der Feder ist so gewählt, daß der Öffnungsdruck der Ölsperre, bei dem sich der Kegel
gegen den Federdruck hebt und den Olaustritt freigibt, den höchsten Druck an der
Schmierstelle um ein bestimmtes notwendiges Maß überwiegt.
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Solche Membranölsperren sind im allgemeinen nur für niedrige Schmierstellendrücke
bis etwa 5oat mit Vorteil verwendbar. Bei höheren Drücken von beispielsweise ioo
at müßte die Feder, wenn sie dauernd verläßlich arbeiten soll, sehr große Abmessungen
erhalten oder die Membranfläche unzulässig klein gewählt werden. Wegen dieser Mängel
wäre eine solche Bauart praktisch ungeeignet.
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Es sind deshalb Membranölsperren verwendet worden, bei denen der Raum
oberhalb der Membran mit der Schmierstelle durch einen Kanal ständig in Verbindung
steht, Der jeweilige Schmierstellendruck belastet dann zusätzlich die Membran, so
daß die Feder nur den geringen Druck zu leisten braucht, um den der Öffnungsdruck
der Olsperre höher sein soll als der Schmierstellendruck. Diese Anordnung hat den
Nachteil, daß der Öff-
nungsdruck nicht konstant bleibt, sondern von dem wechselnden
Schmierstellendruck beeinflußt wird. Sinkt dieser z. B. auf kurze Zeit von ioo at
auf 5o at, so wird der Ventilkegel angehoben und läßt, da das Öl stets kleine
Luftbläschen enthält und daher expandiert, so viel 01 aus der Leitung zur
Schmierstelle abfließen, bis der Leitungsdruck eben-falls um 5o at gesunken
ist. Dieser meist sehr .elroße Olverlust aus der Leitung bedingt einen el plötzlichen,
wegen Bildung von ölkohle überaus schädlichen ölüberschuß an der meist sehr heißen
Schmierstelle. Andererseits tritt beim Wiederansteigen des Schmierstellendrucks
eine unzulässige Unterbrechung des Ölaustritts ein, die so lange andauert, bis der
Öffnungsdruck wieder erreicht ist bzw. der Ölverlust durch neue Ölzufuhr ersetzt
wurde.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem - der federbelastete
Kegel zusätzlich nicht mehr mit dem wechselnden Schmierstellendruck, sondern mit
einem konstanten Druck belastet wird, der in einer Leitung mittels eines bekannten
Ventils aufrechterhalten wird. Zweckmäßig bildet die Leitung einen Zweig eines gemeinsam
mit den Schmierleitungen von einer Ölpumpe gespeisten Ölkreislaufs, der als Ventil
eine Membranölsperre bekannter Bauart enthält.
Der von der Menibranölsperre
in dem Ölkreislauf konstant gehaltene Druck belastet an den Schmierstellen die Membranen
einer beliebigen Anzahl von Membranölsperren# die an die Druckleitung des Ölkreislaufs
ah#:# geschlossen sind. Er bewirkt in den Ölsperrein', gemeinsam mit ihrer Federbelastung
eined immer gleichbleibenden, von dem jeweiligen Wechsel des Schmierstellendrucks
unabhängigen Öffnungsdruck. Hierdurch werden Ölverluste aus den Ölleitungen und
Unterbrechungen der Ölzufuhr vollkommen vermieden. Da sich die Federkräfte des Hilfsventils
und der an seine truckleitung angeschlossenen Ölsperre in ihrer Wirkung auf den
Öffnungsdruck7 der Ölsperre addieren, können ihre Feder- bzw. Membranabmessnn-O'en
in praktisch brauchbaren Grenzen gehalten werden.
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Bei sehr hohen Schmierstellendrücken würde die Anwendung nur eines
Hilfsventils nicht ausreichen. Es werden alsdann in dein Ölkreislauf dem, Hilfsventil
ein oder mehrere Hilfsventile hintereinander in der Weise vorgeschaltet, daß der
von jedem dieser Hilfsventile in die Kreislaufleitung geförderte Öl-
druck
die Membran dieses Hilfsventils zusätzlich belastet. Der zur Membranbelastung der
angeschlossenen Ölsperren erzeugte Öl-
druck ist dann bei Verwendung von beispielsweise
drei Hilfsventilen dreimal so groß wie bei Verwendung nur eines Hilfsventils. Es
ist somit durch -,#-n#,vendung einer hinreichenden Zahl von Hilfsventilen' auch
bei höchsten Drücken an der Schmierstelle immer möglich, für die Ölsperrventile
eine bezüglich Größe und Bauart zweckmäßige und einheitliche Ausführung zu wählen.
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Die Zeichnung zeigt sdhematisch zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung,
und zwar ist: Fig. i eine Schmieranlage für einen nbr-. malen Schmiermitteldruck,
dem der Druck der Federn der ölsperre# und eines Hilfsventils entsprechen, Fig.
2, eine Schmieranlage für hohen Schmiermitteldruck, für den mehrere Hilfsventile
erforderlich sind.
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In Fig. i bezeichnet i eine Schmierpumpe, von der mehrere Druckleitungen
2, 3, 4 zu Olsperren 5, 6 führen. Sie münden in diese in den Raum
unterhalb der Membran 7, die durch eine Feder 8 belastet ist und bei
Überwindung des auf ihr lastenden Druckes durch den Schmiermitteldruck durcli Heben
des V,entilkegels 9 den zur Schmierstelle führenden Kanal io freigibt.
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Der Rawn oberhalb der Membran ist bei allen Ölsperren durch eine Leitung
ii mit einer -gemeinsamen Leitung 1:2 verbunden, in die von einem -Anschlußstutzen
13 der Schnlierpumpe aus Drucköl hineingepumpt wird. Eine von der Leitung
1:2 abgezweigte Leitung 14 führt zu einem Hilfsventil 15, das -*beispielsweise ebenso
wie eine Ölsperre ge--"b#,Üt ist. Die Membran 16 dieses Hilfsventils eine Feder
17 belastet und läßt, ".'-,vgnn deren Druck vom Öldruck überWunden wird,
durch eine Leitung 18 Öl zur Schmierpumpe i zurücktreten.
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Der Öldruck in den Leitungen 12 und 14 entspricht stets der Belastung
der Membran 16 durch die Feder 17. Dieser Druck addiert sich in den Ölsperren
5 und 6 zu dem von den Federn 8 auf die Membran 7 ausgeübten
Druck, so daß der in den Leitungen :2, 3, 4 herrschende, zum Öffnen der Ölsperren
erforderliche Druck diesem Druck, also der S umme der Drücke der Federn
8 und 17, entspricht. Diese werden entsprechend dem an der Schmierstelle
auftretenden Höchstdruck eingestellt.
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Beträgt beispielsweise der Höchstdruck an den Schmierstellen 8o atü,
so muß der Druck des Schmiermittels etwa ioo atü betragen. Die Teder 17 wird dann
so bemessen, daß der Druck in der Leitung 12 50 atü beträgt und die Federn
8 diesen Druck auf den Druck von ioo atü ergänzen. Der Druck in den Leitungen
2,.3, 4 und in den Ölsperren 5, # unterhalb der Membranen beträgt
dann immer ioo atü, gleichviel wie hoch der Druck in den Kanälen io ist. Es tritt
in diese immer genau so viel Schmiermittel ein, als die Schmierpumpe in die betreffende
Druckleitun- fördert. Da der Druck in den Schmierleitungen stets genau der gleiche
ist und durch Änderungen des Druckes an den Schmierstellen keine Änderung erfährt,
kann in diesen auch keine Expansion eines lufthaltigen Schmiermittels eintreten,
die die eingangs geschilderten Nachteile zur Folge haben würde.
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Fig. 2 zeigt eine Anordnung, die bei einem besonders hohen Druck anden
Schmierstellen verwendet wird. Beträgt beispielsweise der Druck an diesen 18o atü,
so müßte, wenn an der Annahme des ersten Beispiels festgehalten wird, daß der von
einer Feder 8 erzeugte Gegendruck nicht mehr als 5o atfi ausmacht, der Druck
in der Leitung 1:2 i5o atü betragen. Zur Hervorbringung dieses Druckes sind.drei
dem Hilfsventil 15 der Fig. i entsprechende Hilfsventile :2o, :21 und :22 hinter-,
einandergeschaltet. Von dem Hilfsventil :2:2 -führt eine Leitung
-23, entsprechend der Leitung 18 der Fig. i, zur Schmierptimpe zurück. Eine
von der Leitung 12 abzweigende Leitung:24, in die Öl von der Pumpe i gefördert
wird, mündet in den Raum unter der Membran des Hilfsventils 2-o. Die von dem Kegel
dieses Ventils bei einem Überdruck
unter der Membran geöffnete Leitung
25 verzweigt sich in eine über der Membran mündende Leitung 26 und
eine unter die Meinbran des Hilfsventils.2 i führende Leitung 27,
An diesem
ist wiederum eine vom Ventilsitz kommende Leitung 28 durch eine Leitung#2,9,-mit
dem Raum oberhalb der Membran und durch eine Leitung 3o mit dem Raum unter rler
Membran des Ventils 2:2 verbunden.
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Entspricht der durch die Feder des VentilS 22 auf die Membran erzeugte
Druck 5o atü, so besteht dieser Druck auch in den Leitungen 30, 28 und 29.
Der durch die Leitung:29 auf,die Membran des Ventils:2i wirkende Druck wird durch
dessen Feder um 5o atü erhöht, so daß der Druck in den Leitungen 25, 26, 27
ioo atü beträgt. Im Hilfs-Ventil 20 wird dieser Druck in der gleichen Weise wiederum
um 5o atü erhöht, so daß der Drutk in den Leitungen 24 und 12 nunmehr gleich i 5o
atü ist. An die Leitung 12 sind die verschiedenen Olsperren in der gleichen Weise
wie in Fig. i angeschlossen. Auf diese Weise kann durch Hintereinanderschaltung
mehrerer Hilfsventile jeder beliebige Zusatzdruck für die Meinbranölsperren erzeugt
werden.
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Die gezeichnete Anordnung einer gemeinsamen Ölschmierpumpe i mit mehreren
Pumpeneinheiten ist nur ein Ausführungsbeispiel. Die verschiedenen Öldruckleitungen
können auch von niehreren selbständigen Pumpen gespeist werden.