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Antriebsvorrichtung für Schmierpumpen mit hin und her gehenden Kolben
und einem Untersetzungsgetriebe zwischen der Antriebswelle und der den Hubtrieb
tragenden Welle Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für Schmierpumpen
mit hin und her gehenden Kolben, bei der zwischen ein& in gleichbleibender DrehrichtLing
umlaufenden Antriebswelle und einer auf die Pumpenkolben über einen geeigneten Hubtrieb
einwirkenden Zwischenwelle (Pumpenwelle) ein übersetzungsgetriebe, zweckmäßig ein
a:us einem Maltesergetriebe bestehendes Schaltwerk, vorgesehen ist, das auf der
treibenden Seite mit :der Antriebswelle in Verbindun- steht und auf der -etriebenen
Seite -mit dem fluberzeuger verbunden ist.
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Durch diese Anordnung läßt sich gegenüber den sonst üblichen Zahn-
oder Schneckengetrieben eine zuverlässigere Förderung des Schmieröls dort erzielen,
wo es sich darum handelt, verhältnismäßig kleine Schmiermittelmengen in der Zeiteinheitunter
Überwindung von Gegendrücken zu fördern. Dies ist b esonders dann der Fall,
wenn außerdem dafür gesorgt wird, daß das Schaltwerk den Huberzeuger bei jedem Schaltschritt
m-ii-liclist so weit mitnimmt, clal.) bei der Teildrehung, um die der Huberzeuger
bei uiner vollen Umdrehung der Antriebsseite iiiit"eiioiilm(-,ll wird, die dabei
betäti-Len PumpenIzolben jeweils einen vollen Hub (Saug-oder Druckhub ausführen,
also nicht während der Pause mvischen zwei Schaltschritten in uiner Zwischenstellung
stehenbleiben. Die üblichen Zahn- und Schneckengetriebe im Schmierpumpenantrieb
vermindern zwar die minutliche Umlaufzahl. der Zwischenwelle und des Huberzeugers
und passen damit die Anzahl derHubspiele jedes einzelnenSchmierpumpenkolbens der
zu fördernden Schmiermittelmenge an, setzen aber gleichzeitig die Hubgeschwindigkeit
der Pumpenk-olben entsprechend dem Untersetzungsverhältnis des Getriebes herab.
Mit dem Vermindern der Hubgeschwindigkeit fällt aber auch bei den oft sehr niederen
Drehzahlen der Liefergrad der Pumpen, die dann mitunter nur noch drei oder vier
Hubspiele in der Minute ausführen. Dabei bewegen sich die Kolben derart langsam,
daß z.B. bei jedem Drucl,-hub das Schmiermittel genügend Zeit findet, um selbst
durch die -eringste Undichtheit, die sich bei (Trößerer Hub-eschwindigkeit überhaupt1,aum
bemerkbar machen würde, aus dem Pumpenzylinder zu entweichen, anstatt den Weg zur
Schinierstelle zu nehmen.. Durch eine Erhöhung der minutlichen Auizahl der Hubspiele
ließe sich zwar dieser Nachteil vermeiden, indessen würde sich dann eine den Schiniermittelbedarf
der einzelnen Schmierstellen übersteigende Fördermen-e ergeben, #iofern man nicht
gleichzeitig mit der Erhöhung der Anzahl der Hubspiele den Kolbendurchmesser oder
denKolbenhub oder beide entsprechend herabsetzen würde. In dieser Richtung sind
aber
aus Herstellungs- und aus. FestigkeitsgrWiden Grenzen gezogen,
die weder hinsichtlich des Kolbendurchmessers noch des -hubes unterschritten werden
können, ohne daß sich andere Nachteile ergeben.
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Die Anwendung eines aus einem Maltesergetriebe bestehenden Schaltwerks
in der vorbeschriebenen Anordnung schafft- hier Ab-
hilfe. Damit nun ein solches
Maltesergetriebe mögliehst wenig Einbauraum. erfordert, wird ,gemäß der Erfindung
als getriebener Teil dieses Getriebes ein Sternrad verwendet, das auf dem Stirnende
der Pumpenwelle gleichachsig befestigt ist u#nd ins Innere des exzentrisch dazu
gelagerten, treibenden Teils hineinsticht.
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Auf der Zeichnung ist eine Schmierpumpe mit dem neu-en Antrieb beispielsweise
darge-.stellt; es zeigt: Abb. i eine Schmierpumpe im Längsschnitt, Abb. 2
einen Horizontalschnitt nach der Linie I-I, Abb. 3 in wesentlich vergrößertem
Maßstab die gegenseitige Lage der verschiedenen zur Antriebsvorrichtung gehörigen
Teile, C, ID Abb. 4 eine Verrieggelungseinrichtung für die Getriebewelle der Pumpe
im Längsschnitt und im Querschnitt nach der Linie II-II.
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i ist der Pumpenkörper, in welchem sechs l-"inzelpti-#-npe.n mit den
Kolben 2 im Krcise uni die Pumpenwelle 3 herum an ' geordnet sind.
Diese ist zugleich als allen Pumpen 11cmeinsamer Drehschieber zurn Steuern der (31zu-
und -abIcitung ausgebildet. Auf dem aus dem PLiiiipe:iili:.örper herausragenden
E nde der Pumpenwelle ist eine Hubscheibe 4 be-
festigt. Diese erteilt
beim Drehen der Pum-Z, pcIlivelle über Hubbügel 5 den Pumpenkol-C ben 2 eine
abwechselnde Ilirrundherbewegung, die zum Fördern des Schmieröls an die Schmierstellen
ausgenutzt wird. 6 ist die Ühuleitung, \velclie in die Bohrun-,
7 des Punipenkörpers einmündet. Die Pumpenwelle besitzt, entsprechend der
Kolbenzahl, sechs radiale Bohrungen 8, welche in der E'bene der Bohrung
- lie"eii -und nacheinan-Ar heim Drolien der Pumpenwelle an dieser Bohrung
vorbeigleiten. Die Bohrungen 8 münden in eine Längsbohrung 9 der Welle
3. Von dieser Längsbohrung führt ein radialer Steuer-L-:inal i i 7um Schieberspiegel
der Pumpenwelle# Ini Purnpenkörper sind ra ' dial ver-1.itifeijclc Kanäle
12. je einer dieser Kanäle führt voin Scliiel)erspieget der Purnpenwelle.
zu -einein der sechs Pumpenzylinder. Der Kanal i i beini Betrieb un den sechs
J-',oliriinge-n 12 vorüber und verbindet dabei die Pumpenzylinder init der ()]/tilcituii-
6. In Abt). i befindet sich der sichtbare Kolben in der unteren Totlage vor
Beginn des S--iughubes. Beim S,Itil-litib fliel')t das öl durch die Kanäle
7, 8, 9, 11 und 12 unter den Kolben und dessen Zylinder. Eine in der Außenfläche
der Pumpenwelle vorgeseherie Ausfräsung 14 verbindet beim Druckhub des Kolbens den
zugehörigen Kanal 12 vorübergehend mit dem darüberliegenden Kanal i o im Pumpenkörper,
so daß das angesaugte öl aus dern betreffenden Pumpenzylinder durch diese
beiden Kanäle hindurch über eine Ringnut im Pumpenkolben in die zu der Schmierstelle
führende Druckleitung 13 abfließen kann.
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Die Pumpenwelle 3, welche die Hubscheibe mitnimmt, wird von.
unten her ruckweise angetrieben. Zu diesem Zweck ist um unteren Ende der Welle
3 gleichachsig zu ihr ein. dreiz,ickigcs Sternrad r5 (s. Abb. 3) befestigt,
dessen Zacken um 120' zueinander versetzt sind. Das Ste#rnrad arbeitet mit einem
exzentrisch zu seiner Achse gelagerten, innen verzahnten Einzahnrad 16 zusammen,
das auf dem oberen Stirnende der umlaufenden Antriebswelle 17 angeordnet ist und
mit dieser aus einem Stück besteht. Die Größe der Exzentrizität zwischen dem Sternrad
und dem Einzal-aira.d ist derart gewählt, daß dieses bei einer vollen Urndrehung
das Sternrad jeweils nur um einen bestimmten Winkel, im vorliegenden Beispiel um
i2o", -weiterdreht. Das Ein7ahnt.Ld muß also drei Umdrehungen vollführen, bis es
dem Sternrad eine volle Unidrehung erteilt. Daraus erfolgt, daß das Verhältnis der
Teildrehung zu einer vollexi Umdrehung des Sternrades das Untersetzungsverhältnis
des Einzahnrades zum Sternrad ergibt. Die Antriebswelle 17 wird durch ein
im ülvorratsbehälter 2o lie-endes Sc#hraubengetriebe 18 gedreht., das mit
einer bek-annten Freilaufkupplung ig ausgerüstet ist. Letztere soll ermöglichen,
daß dieWelle 17 und damit die Pumpe gegebenenfalls auch von Hand betätigt werden
kann, zu weldhem Z>
Zweck unterhalb des (Abehälterbodens ein Handrad 21 vorgesehen
ist, das auf der Welle 22 sitzt, die in geeigneter Weise mit der Welle 17 gekuppelt
ist.
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Das Arbeitsspiel des Antriebes uiid die gegenseitige Lage des treibenden
und der ,getriebenen.Teile der Pumpe gehen aus Abt).
besonders klar hervor.
Die hier im Grundriß (ler Deutlichkeit wegen vergrößert gezeichz7> nete lILibscheil:ie
4 besteht aus einem ebenen, erhöhten Teil D und hinein ebenfalls ebenen,
tiefer liegenden Teil E. Die Teile D und E
sind durch
dianietral einander gegenüberlie-ende sclir-ii,-e Balinen F und G initeinb
wider verbunden. Die Bahnen F und G werden durch Radien von 4o` Winkelabstand
begrenzt. Die striclipunktiert angedeuteten Pumpenkolben 2a bis 2f sind un
ter einem
Winkelabstand von 6o' angeordnet. Die
Achse des
Sternrades is'ist mit H und diejenige des Einzahnrades mit J bezeichnet.
Beim Drehen des Einzahniades bleibt dias Sternrad so lange stehen, bis sein Zacken
I( vorü Mitnehmer AI des Einzahnradts erfaßt wird. Diese Stellung ist in
Abb. 3 gezeigt. Der Kopf des Mitnehmers greift dabei im Punkt N an.
Beim Weiterdrehen des Einz2bnrades wird der Zacken I( des Sternra4es in der gleichen
Richtung und mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, mit der das Einzahn,rad umläuft,
so lange mitgenommen, bis der Mitnehmer M in die strichpunktierte Lage gelangt ist.
In dieser Lage tritt der Kopfkreis des Mitnehmers im Punkt P aus dem Kopfkreis des
Steuerrades heraus, so daß letzteres wieder freigegeben ist und stehenbleibt, bis
der Mitnehmer 111 wieder in der voll ausgezogenen Stellung angelangt ist. Der Zacken
I( hat bei dieser vollen Umdrehung des Einzahnradcs nur eine Drittelumdrehun- vollführt.
Beim Fortbewegen des Zackens K des Sternrades wird auch gleichzeitig die Pumpenwelle
3 zusammen mit der Hubscheibe 4 um den gleichen Winkel in derselben Richtung
weitergedreht, wobei die schrägen Fahnen F und G der Hubscheibe in die striclipunktierte
Stellung -gelangen, indem sie vor dem Kolben 2(-. einerseits -und 2/ andererseits
stehenbleiben. Während dieses Arbeitsspieles sind die beiden Kolben 2a und 21' durch
die schräge Fläche / nach -unten und die diametral gegenüberliegenden Kblben
2d und 2e durch die schräge Fläche G
nach oben bewegt worden. Bei der
nächsten Dritteldrehung der Schiefscheibe werdendann die Pumpenkolben 2c und
2d -niedergedrückt und die Kolben :ii und 2a angehoben. Es folgt daraus,
daß bei jeder Teildre-hung der Hubscheibe um 2o' immer zwei Pumpenkolben
einen Saughub und die diametral gegenüberliegenden Kolben einen Druck-hub ausführen.
Bei einer vollen Umdrehung des Stemrades hat jeder Pumpenkolben einen Saughub und
einen Druckhub gemacht.
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Um sicher zu verhüten, daß die Pumpenwelle 3 während der gewollten
Stillst,andzeit nicht durch ir--endwelche Umstände weiter-ZD ge , dreht werden
kann, wird zweckmäßig eine Verrie-elungsvorrichtung vorgesehen, wie -eine solche
beispielsweise in Abb. 4 dargestellt ist. Die Verriegelungsvorrichtung besteht hier
aus einer dreieckförmigen Scheibe 23, die auf der dem Einzalinrad 1
6 zugekelirten Stirntläche des Sternrades so befestigt ist. dal# der dem
Dreieck uniscliriebene Kreis konzentrisch zur Sternradaclise liegt. Die drei E'cken
der Scli-eil)e sind durch gleich lange Kreisbogen, die überdies den gleichen Radius
haben, miteinander verl)unden. Dieser Radius der drei Krcisbügen it3t gröber als
der Radius des z# e dem Dreieck umschriebenen Kreises und stimmt überein mit dem
Radius einer zylindrischen Ausnehmung 24 im Einzahnrad, dic konzentrisch zur Achse
dieses Rades liegt. Di-- Achsen der Verriegelungsscheibe und der zylind.ri%ch-ain
Ausnehmung sind also ebenso gegeneinander versetzt wie die Achsen des Ste-mrades
und- des Einzahnrades. Solange also das Sternrad und mit ihm die gleichiachsig daran
befestigte Verrieggelungsscheibe 23 stillst#e#ht, gleitet der Rand der zylin.
drischen Aussparungg24 im Einzahnrad'vorbei ain derjenigen der drei bogenförmigen
Seiten der Verriegelungsscheibe, die gerade passend dem Rand der Aussparung 24 gegenübersteht.
- Die mit der Verriegelungsscheibe verbundenen Teile können sich dabei nicht
drehen. Sobald der Mitnehmer lkl des Einzahnrades im Sterniad angreift, dieses also
mitnehmen will, muß die Verriegelung aufgehoben sein, bis das Sternrad nicht mehr
mit dem Mitnehmer ikl gekuppelt ist. Um dies zu ermöglichen, ist der Rand der Aussparung
24 dort zurückgebuchtet, wo der Verriegelungsbogen der Scheibe 23
g
steht, wenn der Mitnehmer am Sternrad anzugrei-;Z fen beginnt. - Die Bucht
25 ist so bemessen, daß sich die Scheibe 23 um i2or' drehen kann,
ohne daß ihr Rand am Rand dcr Aussparung 24 oder der Ausbuchtung 25
anstößt
bzw. klemmt. Sobald die Kupplung zwischen Mitnehmer und Sternrad, aufhört, 1)1.eibt
dns Sternrad stehen; chis Einzalinrad dr-cht sich weiter, und der zylin..drischel,'#,Liid
dür Aussparung 24 umschließt jetzt den nächsten Kreisbo-cii der Verriegungsscheil)e.
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Z, ZD Sofürn große Kräfte von -dein E'inzalinrad auf das Sternnad
zu übertragen sind, wird, man natürlich die aufeinanderarbeitenrIeri Flanken der
Zacken des SLernrades und, des Mit:tic#.lime-rs am Einzahnrad eine Form "eben, die
günstige Abwälzverhältnisse ge\\,"#ilirleistet, um so die Abnützung möglichst gering
züi halten.
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Die beschriebene Pumpe kann auch in beidenDrehrichttingeiibctrieben##-erdeli,soferiiaLif
die V(-,rriegel,triigsvorriclittuig im Einzahnradgetriebe und auf die Fre flaufkupplung
im Antriel) verzichtet wird.
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Die Erfindung ist II'(Lürlich niclit beschränkt auf da s bvscliri(#l)eiie
Lind dargestellte Beispiel. So kann 1. 1'). die der Einzelp,unipen sein.
Ferner kann 3:Lich (-las Verli:iltnis zwischen den Umlaufszahlen des Strrnrades
und des treibenden Teiles durch Ändertin- dor Ziclzenz-,111 des C
Sternrades
gewälilt werden.