-
Schmiereinrichtung für Umlaufpumpen mit einem durch Axialzapfen in
der Pumpe gelagerten Drehkolben Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiereinrichtung
für Umlaufpumpen mit einem durch Axialzapfen in der Pumpe gelagerten Drehkolben.
-
Es sind bereits Schmiereinrichtungen für derartige Umlaufpumpen bekanntgeworden,
mittels welchen den drehbaren Teilen der Pumpe durch im Pumpenkörper oder Drehkolben
ausgesparte Kanäle oder Durchgangsöffnungen Schmiermittel zugeführt werden kann.
-
Diese Schmiereinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß die Schmiermittelzufuhr
nicht regelbar ist, so daß der Pumpe leicht entweder zu wenig oder zu viel Schmiermittel
zugeführt wird und die Lagerflächen aus diesem Grunde entweder anfressen oder verharzen.
Außerdem weisen solche Schmiereinrichtungen eine verhältnismäßig verwickelte Bauart
auf.
-
Demgegenüber ist die Schmiereinrichtung nach der Erfindung durch ein
Schmiermittelzuführglied gekennzeichnet, dessen einer Teil in einer Axialbohrung
in den einen der Zapfen eingepaßt ist und dazu dient, der Innenfläche einer die
Fördermenge regelnden Hülse, die in der Axialöffnung angeordnet ist und das Zuführende
des Schmiermittelzuführgliedes umschließt, zwischen ihren Enden Schmiermittel zuzuführen.
-
Durch die Anordnung eines solchen Schmiermittelzuführgliedes ist eine
einfache und wirksame Regelung der der Pumpe zuzuführenden Schmiermittelmenge erzielbar.
Die Schmiermittelzufuhr kann also hier dem jeweiligen Schmiermittelverbrauchgenau
angepaßtwerden, so daß die Lagerflächen- weder anfressen noch verharzen. Überdies
ist die neue Schmiereinrichtung einfach und billig herstellbar.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden
Beschreibung eines auf der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels der
Erfindung hervor.
-
Fig. z zeigt die Pumpe im Grundriß. Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht
der Pumpe. Fig. 3 ist ein senkrechter Längsschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2.
-
Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3. -Fig. 5
zeigt einen Teil einer anderen Ausführungsform der Schmiermittelfördervorrichtung
im Schnitt.
-
Auf der Zeichnung ist eine Pumpe dargestellt, die insbesondere für
die Verwendung in Flugzeugen
bestimmt ist und zur Erzeugung eines
Unterdruckes dient, wie er für verschiedene Instrumente und Meßgeräte von Flugzeugen.
benötigt wird.
-
Da der Drehkolben im praktischen Betried eineinhalbmal so rasch wie
der Flugzeugmote': d. h. mit Geschwindigkeiten bis zu Sooo Umdrehungen in der Minute
umläuft, sind die üblichen Schmierungssysteme nicht mehr anwendbar; die Pumpe ist
daher nach der Erfindung so ausgebildet, daß die einzelnen zueinander beweglichen
Teile wirksam geschmiert und die ihnen zugeführte Schmiermittelmenge genau geregelt
werden können.
-
Das Pumpengehäuse io besteht zweckmäßig aus Aluminium oder einem ähnlichen
Leichtmetall; auf der einen Seite ist es offen, auf der anderen geschlossen. Auf
der geschlossenen Seite des Gehäuses ist ein Ansatz ix vorgesehen, der mit dem Gehäuse
zweckmäßig aus einem Stück besteht und an seinem freien Ende einen seitlichen Flansch
12 aufweist. Der Flansch 12 ist insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen; er weist Öffnungen
13 auf, mit deren Hilfe das Gehäuse an einer geeigneten Stelle des Flugzeuges befestigt
werden kann. Das Gehäuse io weist eine im Querschnitt kreisförmige Bohrung 14 auf,
die sich an das offene Ende des Gehäuses anschließt; an dem offenen Ende des Gehäuses
ist, wie aus Fig. i ersichtlich ist, mittels Schraubenbolzen 16 ein Deckel 15 lösbar
befestigt. Der Deckel 15 dient nicht nur dazu, das offene Ende des Gehäuses.io zu
verschließen; er stellt vielmehr auch eine Abschlußwand für die kreisförmige Bohrung
14 dar. Die zweite Stirnwand der Bohrung 14 wird durch das geschlossene Gehäuse
selbst gebildet.
-
Eine zweckmäßig aus hartem Gußeisen bestehende Hülse 17 ist im Innern
der im Quer= schnitt kreisförmigen Bohrung 14 des Gehäuses vorgesehen; das innere
Ende der Hülse legt sich gegen die geschlossene Wandung des Gehäuses an, während
das andere Ende der Hülse, wie Fig. 3 zeigt, mit der Deckplatte 15 zusammenwirkt.
Das Gehäuse io weist Kanäle gleichen Querschnitts auf, die in sich gegenüberliegenden
Seiten des Gehäuses vorgesehen sind; auf der Zeichnung (Fig. 3) ist nur einer dieser
Kanäle 18 dargestellt. Die Hülse 17 weist im Abstand voneinander liegende Queröffnungen
2o und 21 auf, die mit den Enden des Kanals 18 in Verbindung stehen; auf der anderen
Seite der Hülse sind ebenfalls entsprechende, mit dem anderen Kanal in Verbindung
stehende Querbogen vorgesehen. Diese paarweise vorgesehenen Ein- und Austrittsöffnungen
für das Arbeitsmittel sind so in der Hülse 17 angeordnet, daß- die Pumpe in entgegengesetzten
Richtungen arbeiten kann, ohne daß dazu eine Umstellung der wirksamen Teile erforderlich
ist. Im oberen Teil des Gehäuses io sind mit Gewinde versehene Öffnungen 24 und
25 ausgespart, die mit den Kanälen 18 in Verbindung stehen, so daß die Pumpe in
an sich bekannter Weise je nach ihrer Drehrichtung
| C htig mit den verschiedenen Instrumenten ver- |
| den werden kann. |
°`- Im innern der Hülse 17 ist ein zweckmäßig aus gehärtetem Stahl bestehender Drehkolben
26 außermittig gelagert, der die Innenfläche der Hülse bei 27 gleitend berührt.
Der Drehkolben hat, wie Fig. 3 zeigt, die gleiche Länge wie die Hülse 17. Das eine
Ende des Drehkolbens 26 ist mit einem Zapfen 28 versehen, der zweckmäßig mit dem
Kolben aus einem Stück besteht und reibungsfrei in einem Kugellager 29 gelagert
ist, das in einer im Ansatz ii des Gehäuses gelagerten Metallhülse 29' untergebracht
ist. Das andere Ende des Drehkolbens ist ebenfalls mit einem axialen Zapfen 3o versehen,
der mit dem Kolben zweckmäßig aus einem Stück besteht und gleichfalls reibungsfrei
in einem Kugellager 31 gelagert ist, das in einer Aussparung 3a auf der Innenseite
des Deckels 15 liegt. Der Zapfen 3o besitzt eine axiale Öffnung 33, die aus noch
zu erläuternden Gründen mit einer axialen Bohrung 34 größeren Durchmessers im Drehkolben
26 in Verbindung steht. Die Bohrung 34 ist dabei etwas kürzer als der Drehkolben
26.
-
Der Drehkolben 26 weist in bekannter Weise mehrere radial verlaufende
Schlitze auf, die sich über die ganze Länge der Kolbenwandung erstrecken. Beider
dargestellten Ausführungsform sind vier solche Schlitze vorgesehen, obgleich ihre
Anzahl natürlich je nach der erforderlichen Pumpenleistung geändert werden könnte.
-
In den Schlitzen des Drehkolbens 26 sind Flügel 36 gleitend gelagert,
die zweckmäßig aus einer wärmebehandelten Aluminiumlegierung bestehen. Im Längsschnitt
sind die Flügel, wie Fig. 3 zeigt, im wesentlichen T-förmig,wobei die sich gegenüberliegenden
Längskanten gekrümmt sind. Die äußeren Längskanten 36' der Flügel kommen beim Drehen
des Kolbens 26 infolge der auf sie ausgeübten Fliehkraft mit der Innenumfläche der
Hülse 17 in Berührung, während die innere Längskante 36" mit einer hohlen zylindrischen
Rolle 39 zusammenwirkt, welche die Flügel im richtigen Abstand voneinander hält.
Die Rolle 39 liegt innerhalb der Bohrung 34 des Drehkolbens 26; die Öffnung im Zapfen
3o des Drehkolbens ist so groß, daß die Rolle durch diese Öffnung hindurch eingeführt
werden kann, um sie in ihrer richtigen Lage in der Bohrung 34 unterzubringen; da
der Durchmesser der Bohrung 34 größer ist als derjenige der Öffnung 33, ist die
Rolle 39 an einer unbeabsichtigten Verlagerung und einer nennenswerten Längsbewegung
innerhalb der Bohrung 34 gehindert. Anderseits kann die Rolle 39 im Falle übermäßiger
Abnutzung oder Beschädigung leicht entfernt und durch eine neue ersetzt werden.
Der
Drehkolben weist in bekannfer Weise zwischen den Flügelschlitzen in seinerWandung
eine Reihe von Längsöffnungen 40 auf, um das Kolbengewicht soweit wie möglich zu
verringern. Aus dem gleichen Grunde weisen auch die Flügel 36 mehrere Längsaussparungen
41 auf.
-
Um die zueinander beweglichen Teile des mit hoher Geschwindigkeit
umlaufenden Drehkolbens gut und ausreichend zu schmieren, muß das Schmiermittel
ständig unter Druck zugeführt werden. Dies wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel
in wirksamer Weise dadurch erreicht, daß an der Innenfläche des Ansatzes ii eine
Ringnut 42 vorgesehen ist (s. Fig. 3). Die Ringnut wird ausgespart, bevor die Hülse
29' in ihrer Stellung befestigt wird. Die Hülse wirkt mit der Ringnut zusammen;
beide Teile bilden einen endlosen Ringkanal. In dem Gehäuseansatz ii ist eine seitliche
Bohrung 43 vorgesehen, deren inneres Ende mit der Nut 42 verbunden ist, während
das äußere Ende unter Vermittlung einer Packung mit der Öldruckeinrichtung der Maschine
in Verbindung steht, an die die Pumpe mittels des Flansches 12 angeschlossen ist.
In dem Gehäuseansatz ii sind mehrere Öffnungen 43 vorgesehen, so daß das Pumpengehäuse
in seiner Winkellage so um seine Längsachse verstellt werden kann, daß eine der
Öffnungen 43 mit der in der Maschinenpackung vorhandenen Öffnung in Deckung liegt.
Diese Packung wirkt bei Zusammenbau mit der Flanschfläche zusammen und schließt
so die äußeren Enden der übrigen benutzten Öffnungen.
-
Von der Nut 42 führt ein Kanal 44 durch das Gehäuse io und mündet
in eine mit Gewinde versehene Öffnung 45, die für gewöhnlich mittels eines herausschraubbaren
Gewindestopfens 46 verschlossen ist. Eine zweite Gewindeöffnung 47 ist im oberen
Teil des Deckels 15 vorgesehen und für gewöhnlich durch einen lösbaren Gewindestopfen
48 verschlossen. Eine Längsbohrung 49 verbindet die Öffnungen 45 und 47 an einer
Stelle unterhalb der Stopfen, so daß der Kanal 49 mit dem senkrechten Kanal 44 verbunden
ist. Von der im Deckel 15 liegenden Öffnung 47 erstreckt sich ein Kanal 5o nach
unten, der mit einer rings umlaufenden Nut 52@' in Verbindung steht, welche in einem
aus gehärtetem Stahl bestehenden Auslaßteil 52 angeordnet -ist. Das äußere Ende
dieses Auslaßteiles paßt genau in eine axiale Bohrung, die im Deckel 15 vorgesehen
ist, und wird gegen unbeabsichtigte Verstellung mittels eines entfernbaren Vorsteckstiftes
53 gesichert. In dem Auslaßteil ist ein Paar winklig zueinander angeordneter Kanäle
vorgesehen, die miteinander in* Verbindung stehen und einen Durchgang 51 bilden,
der mit der Ringnut 52a und der Außenfläche des inneren Endes des Auslaßteiles in
Verbindung steht. Durch diesen Auslaßteil kann Schmiermittel hindurchtreten. In
der axialen Bohrung 33 ist eine Bronzehülse 54 lose gelagert und zwecks Drehung
zusammen mit dem Drehkolben 26 durch einen Stift 55 gesichert, der in sich gegenüberliegende
Öffnungen des Zapfens 30 und der Hülse 54 paßt. Der Stift 55 liegt unterhalb
der inneren Laufbahn des Kugellagers 31; er ist daher gegen unbeabsichtigte Verstellungen
gesichert. Die Hülse 54 umgibt ferner das innere Ende des Auslaßteiles 52 und besitzt
ein bestimmtes Spiel, das die Schmiermittelmenge regelt, die von dem inneren Ende
des Kanals 5 i geliefert wird. Bei Veränderung des Spieles zwischen der äußeren
Umfläche des Auslaßteiles 52 und dem gegenüberliegenden inneren Umfang der Hülse
54 bzw. durch Ändern der Größe des Kanals 5 i kann die Menge des geförderten Schmiermittels
geregelt werden, das den gegenseitig zueinander beweglichen Teilen zuströmt.
-
Das Schmiermittel wird zweckmäßig inner-, halb der Rolle 39 dem Innern
des Drehkolbens zugeführt. Die Rolle 39 weist dabei Querbohrungen auf, durch die
hindurch das Schmiermittel unter dem Einflusse der Fliehkraft nach außen gelangt.
-
Bei der Abänderungsform nach Fig. 5 ist ein Auslaßstopfen 77 vorgesehen,
der zweckmäßig aus Bronze besteht und einen im Querschnitt kreisförmigen Hauptteil
aufweist, der genau in eine im Deckel 15 ausgesparte Öffnung paßt und gegen Verstellungen
mittels eines lösbaren Vorsteckstiftes 78 gesichert ist, Das innere Ende des Stopfens
weist einen größeren Teil 79 auf, der in der Öffnung 33 des Zapfens 3o liegt
und außerdem einen winklig verlaufenden Kanal 8o aufweist, der mit einer Bohrung
81 in Verbindung steht, durch die das Schmiermittel hindurchtritt. Das innere Ende
der Bohrung 81 ist zur Aufnahme eines Pfropfens 82 mit Gewinde versehen. Der Pfropfen
82 wird nach dem festen Einschrauben verlötet oder anderswie gegen ein Lösen gesichert.
-
Durch Ändern des Durchmessers des inneren Teiles 79 des Stopfens gegenüber
dem Innenumfang des gegenüberliegenden Zapfens oder durch Ändein der Abmessungen
des Kanals 8o bzw. beider Teile kann die geförderte Schmiermittelmenge, die an die
zueinander beweglichen Teile gelangt, geregelt `werden. Gegebenenfalls können so
lange Stopfen unterschiedlicher Abmessungen eingesetzt werden, bis der richtige
gefunden ist.
-
Beim Betrieb der Pumpe wird das Öl von der Maschine durch eine der
Öffnungen 43 in die Ringnut 42 gepreßt, von wo es durch den Kanal 44 nach oben und
durch die Kanäle 49 und 5o nach unten in die Ringnut 52a und von da durch den Kanal
an die innere Umfläche der Hülse 54 gelangt. Da der Drehkolben mit hoher Geschwindigkeit
umläuft, wird das unter Druck aus dem Kanal 5i austretende Öl unter dem Einfluß
der
Fliehkraft nach außen fließen und zwischen den gegenseitig zueinander
beweglichen Teilen eine dünne Öl- oder Schmiermittelschicht bilden. Während zu viel
Schmiermittel den wirksamen Betrieb der Puinpe beeinträchtigt, treten bei einer
zu dünnen Schmiermittelschicht starke Geräusche sowie eine übermäßige Abnutzung
der gegenseitig zueinander beweglichen Teile auf. Dies kann seinerseits wiederum
einen verminderten Wirkungsgrad bzw. Beschädigungen der Pumpe zur Folge haben.
-
Die richtige Schmiermittelmenge kann durch eine entsprechende Bemessung
des Spielraumes zwischen der Außenfläche des Teiles 52 und der benachbarten Hülse
54 oder des Kanals 51 eingestellt werden; da die geförderte Schmiermittelmenge somit
regelbar ist, kann gegenseitig zueinander beweglichen Teilen immer die richtige
Scbmiermittelmenge zugeführt werden, wodurch die Geräusche abnehmen und der Wirkungsgrad
der Pumpe zunimmt.
-
Die Gewindestopfen 46 und 48 sind dazu vorgesehen, um das unter Druck
stehende Öl bzw. Schmiermittel durch Verbinden der entsprechenden Öffnungen nötigenfalls
auch von einer anderen Stelle als dem Kanal 43 aus zuführen zu können.