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Schmierölpumpe für Brennkraftmaschinen Bei Brennkraftmaschinen erfolgt
die Schmierung entweder im Falle von Viertaktmaschirien durch eine besondere Ölptimpe
oder im Falle von Zweitaktmaschinen zumeist- durch entsprechende Mischung von Betriebsstoff
mit Schmieröl. Insbesondere bei derartigen Zweitaktmaschinen macht nun die Schmierrung
dann Schwierigkeiten, wenn eine bislang im Gemischbetrieb geschmierte Maschine auf
den Betrieb mit gasförmigem Brennstoff- umgestellt werden soll. Auch im Falle von
Viertaktmaschinen ist aber jeweils fu'; r den Antrieb der Ölpumpe eine besondere
Vorkehrung züi treffen, da die Ölpumpe vo-n der Maschine mechanisch angetrieben
wird. Bekannt ist es allerdings schon, Brennstoffpumpen elektrisch anzutreiben,
und es wurde auch schon vorgeschlagen, zu diesem Zweck eine elektrische Antriebsvorrichtung
zu verwenden, die im wesentlichen aus einem Solenoid besteht, -das entweder selbst
mit einer Kontakteinrichtung verbunden ist, um die Stromimpulse zu" erhalten, oder
das diese durch Kontakte einer elektrischen mit der Brennkraftmaschine verbundenen
iiilfsmaschine empfängt. Derartige Pumpen lassen sich zwar zur Förderung von Brennstoff
verwenden, weil die erforderlichen Pumpenkräfte gering sein können, für die Förderung
von 01 dagegen würden sie ungeeignet sein, weil die Viskosität des Öles und
gegebenenfalls auch die Durchflußwiderstände der Lagerstellen höhere Pumpendrücke
erfördern.
,Mit Rücksicht auf diese Umstände ist es auch nicht möglich,
ein Solenoid unmittelbar'auf eine Pumpe dann einwirken zu lassen, wenn die Stromimpulse
in Abhängigkeit von der Drehzahl, also in hoher Frequenz erfolgen.
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Vorgeschlagen wurde ferner auch schon die Verwendung eines Schwingankermotors
zum Antrieb einer Pumpe. Dieser Schwingankerinotor sollte unmittelbar auf die Pumpe
einwirken. also bei jeder ganzen Schwingung auch einen Saug- und Druckhub ausüben.
Mit Rücksicht auf die erforderliche Druckhöhe läßt sicfi jedoch auch eine solche
Pumpe zur Förderung von 01 bzw. unmittelbar zur Schmierung im Kraftfahrzeugbetrieb
deshalb nicht verwenden, weil die Kräftedes Schwingankermotors nicht ausreichend
sind, wenn nicht eine aus anderen Gründen unverwendbare Motorgröße in Kauf genommen
werden soll. Bei dein unmittelbar auf die Pumpe einwirkenden Schwingankermotor würde
zudem die Verwendung eines drehzahlabhängig gesteuerten Kontaktes als Imptilsgeber
unmöglich sein, weil der Schwingankermotor infolge der hohen Ölwiderstände einer
erhöhten Frequenz nicht folgen könnte.
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Nach der Erfindung wird eine Ölpumpe, die die Nachteile der mechanischen
Pumpen vermeidet und die sich insbesondere auch nachträglich, beispielsweise an
einer Zweitaktbrennkraftmaschine bei Umstellung auf Gasbetrieb jederzeit- anbringen
läßt, dadurch geschaffen, daß der Schwingankermotor über ein schrittweise weiterschaltendes
Gesperre oder einen schrittweise weiterschaltenden Anker auf die durch eine Kurvenbahn
geführte federbelagtete Achse des Pumpenkolbens einwirkt und beim Saughub der Pumpe
die Feder absatzweise spannt, deren Entspannung beim Druckhub durch die Kurvenbahn
freigegeben wird. Die Stromimpulse werden hierbei durch einen oder mehrere Kontakte
erzeugt, die von der Brennkraftmaschine selbst oder durch eine von ihr mechanisch
angetriebene Hilfsinaschine bewegt werden. Mit Vorteil kann der Schwingankermotor
zwei abwechselnd in entgegengesetzter Drehrichtung auf den Anker einwirkende, von
verschiedene-u Kontakten besteuerte Elektromagnete besitzen. Um auch 11 beim Stillstand
der Maschine. beispielsweise zum Anlassen, die erforderliche Schmierölmenge bereitzustellen
oder einen gewissen Schmierölüberschuß für die Anfangszeit zu fördern, kann für
den kurzzeitigen Antrieb der Pumpe bei stillstehender Brennkraftniaschine ein besonderer
von Hand oder elektromagnetisch bewegter Unterbrecher vorgesehen sein, der, gespeist
u aus der Wagenbatterie, die für den Antrieb der Pumpe erforderlichen Strornimpulse
liefert. In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise schematisch
veranschaulicht. Es zeigen: Fig. i einen Längsschnitt durch eine Pumpe mit Schwingankerinotor,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 11-11
der Fig. i, Fib-.
3 eine Antriebsvorrichtung mit als Drehmag'net ausgebildetem Anker, Fig.
4 die Anordnung von zwei abwechselnd entgegengesetzt auf den Schwinganker einwirk-ende
Magneten, Fig. 5 in einer Draufsicht schematisch den Aufbau eines sogenannten
Synchromnotors. In Fi.-. i ist mit i eine 11agnetspule bezeichnet, die beispielsweise
parallel zur Primärwicklung der Zündspule der Brennkraftmaschine geschaltet ist.
Die Magnetspule enthält also ebenso wie die Zündspule durch deren Unterbrecher drehzahlabhängige
Stromimpulse. Innerhalb dieser Magnetspule befindet sich ein Kern 2, der seinerseits
unter der Einwirkung des Stromes einen Anker 3 inzieht und hierbei gleichzeitig
die Sperrklinke 4 bewegt, wodurch das Schaltrad 5 uni einen Zahn weitergeschaltet
wird. Nach Aufhören des Stromimpulses wird der Anker 3
und damit die Sperrklinke
4 durch die Feder 6
wieder zurückgezogen bis zu einem Anb el schlag
7, so daß die Sperrldinke zur Weiterbewegung des Schaltrades 5 beim
Eintreten des nächsten Strolnimpulses bereitsteht. Während der Zurückbewegung von
Anker 3 und Sperrklinke 4 kann die Stellung des Schaltrades durch eine Feder
oder Klinke 8 gesichert werden.
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Das Schaltrad 5 ist mit einer geschlitzten Hülseg verbunden,
die mittels eines -Mitiielimerstiftes io die Achse ii mitnimmt. Die Achse i i kann
sich jedoch infolge der Schlitzführung gegenüber der geschlitzten 1-1.ülse
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auf und ab bewegen. Eine solche Auf- und Abwärtsbewegung wird erzielt durch
eine mit der Achse i i verbundene Nase 12, die auf 1
einer Kurvenbahn 13-
während der Umdrehung der Achse gleitet. Der eigentliche Druck beim Herabgleiten
der Achse i i wird durch eine oberhalb der Achse angeordnete Feder 14 vefinittelt.
Am unteren Ende der Achse ii ist der Kolben 15 angebracht. der in bekamiter
Weise an seinem unteren Ende eine Steuerfläche besitzt und somit bei seiner -,'£ufundab-
und Drellbewegung das Ansaugen von Öl aus einer Ansaugleitung 16 des Punipengehäuses
sowie die Weiterförderung, in eine Druckleitung 17 steuert. Die Kurvenbahn
kann dabei einen senkrecht abfallenden Teil besitzen, wodurch es erzielt wird, daß
der Druckhub der Pumpe bei allen Drehzahlen der Brennkraftmaschine gleich rasch
erfolgt. Naturgemäß kann die Verbindung
zwischen der Achse und dem
Schaltrad auch anstatt durch eine Schlitzhülse in jeder beliebigen anderen Weise
erfolgen, beispielsweise durch eine Vierkantausführung o. dgl. Ebenso ist auch die
Wirkung der Pumpe von der Art des gewählten Gesperres unabhängig. Es könnte beispielsweise
an Stelle der beweglichen Klinke auch eine einfache Feder oder ein keilförmiges
Klemmstück oder irgendein anderes für diesen Zweck geeignetes Gesperre treten. Ebenso
kann auch das Schaltrad selbst zur Vermeidung von Geräuschen, insbesondere bei Verwendung
eines Klemmstückes als Gesperre, aus einer -Scheibe aus Kunstpreßstoff o. dgl. bestehen.
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An Stelle eines hebelartigen Ankers entsprechend den Fig. i und 2
kann der Anker 3
nach Fig. 3 auch als Drehmagnet ausgebildet sein und
ebenfalls über ein beliebiges Gesperre die eigentliclie Pumpe in Bewegung setzen.
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-Nach Fig. 4 ist der Aufbau insofern unterschiedlich getroffen, als
zwei in entgegengesetztem Drehsinne auf den Anker einwirkende Elektromagnete i und
18 angeordnet sind, die von verschiedenen, abwechselnd wirkenden Kontakten ihre
Stromimpulse erhalten. Es entfällt dann die Notwendigkeit, die Rückbewegung des
Ankers einer besonderen Feder zu überlassen.
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Naturgemäß kann die Ausführung auch so getroffen sein, daß nicht eine
Magnetspule, sondern deren zwei oder mehrere in gleichem Drehsinn, jedoch abwechselnd,
auf den Anker einwirken, wodurch beispielsweise im Falle einer Zweizylinder-Zweitaktmaschine
bei einer Umdrehung der Welle der Brennkraftmaschine zwei Stromimpulse auf die Pumpe
einwirken.
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Die Regelung der Fördermienge erfolgt bei dieser Pumpenanordnung am
zweckmäßigsten durch eine entsprechende Veränderung des Pumpenhubes. Es kann zu
diesem Zweck nach Fig. i unterhalb des Mitnehmerstiftes io der Achse i i eine Stellschraube
ig angeordnet sein, die im Falle ihrer Höherverstellung der Achse i t und
damite dem Pumpenkolben 15
nur einen geringerefi Abwärts- bzw. Förderhub erlaubt.
Allerdings kann die Verstelleinrichtung auch so getroffen werden, daß die Kurvenbalin
13 -sich nicht im Gehäuse befindet, sondern mit -der Achse i i verbunden ist, während
dann ein mit dem Gehäuse verbundener verstellbarer Auflaufstift für die Kurvenbahn
vorgesehen ist oder auch ein von außen drehbarer Auflaufnocken. In beiden Fällen
wird die Mengenregelung der Pumpe ebenfalls durch eine Hubbegrenzung bzw. Veränderung
erzielt.
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Nach Fig. 5 ist als Antriebsmittel für die eigentliche Ölpumpe
an Stelle eines SchwingankermGtors mit Gesperre ein sogenannter Synchronmotor gewählt,
dessen Anker selbst schrittweise weiterschaltet. Dies gilt jedoch hauptsächlich
für den Fall einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, die mehrere in regelmäßiger
Reihenfolge wirkende Unterbrecherkontakte# besitzt. Jeder der Unterbrecherkontakte
(nicht dargestellt) wirkt auf eine besondere Magnetspule 2o, 21 ein, so daß deren
Kerne:22, 23 abwechselnd magnetisiert werden. Der Anker ist als gezahnte
Scheibe 24 ausgebildet, deren Zähne 25 zwischen die Magnetkerne 2:2,
23 bei deren Magnetisierung eingezogen werden. Im Falle der Anordnung von
zwei Magnetkernen sind diese Magnetkerne gegenseitig so versetzt, daß sich, wenn
beispielsweise der linke Zahn, wie dargestellt, an den Magnetkern 23 angezogen
ist, unmittelbar vor dem rechten Magnetkern 22 ein weiterer Zahn der Scheibe 24
befindet, der dann, wenn der Magnetkern 22 einen Stromimpuls erhält, von diesem
Magnetkern angezogen wird, wonach sich infolge der gegenseitigen Versetzung ein
anderer Zahn der Scheibe24 wieder unmittelbar vor dem Maen, Unetkern 23 befindet.
Im Falle der Anordnung von mehr als zwei Kontakten und damit Magnetspulen ist die
Versetzung der Magnetkerne naturgemäß anders zu wählen. Sie beträgt beispielsweise
bei drei Unterbrechern ein Drittel eines Zahnabstandes und bei vier Unterbrechern
ein Viertel. Als Pumpe kann ebensogut'wie diebeschriebene Kolbenpumpe auch eine
Membranpumpe mit der Antriebsvorrichtung vereinigt werden. Desgleichen ist die Ölpumpe
nicht an die Impulse des Zündstromkreises gebunden, sondern es können dafür auch
andere von der Maschinendrehzahl abhängig bewegte besondere Kontakte vorgesehen
-se#in, wobei in besonderen Fällen sogar die Stromimpulse der Lichtinaschine
. benutzt werden können, sofern deren Polzahl nicht derart groß ist, daß
ein zu gleichförmiger Strom entsteht.
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Schließlich kann die elektrisch über einen Schwinganker- oder Synchronmotor
bewegte Pumpe auch beim Stillstand der Brennkraftinaschine für den Anlaßvorgang
zusätzlich bewegt werden, und zwar entweder durch einen von Hand zu betätigenden
Unterbrecher oder durch einen elektrisch bewegten Kontakt, beispielsweise durch
einen Wagnerschen Hammer.
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Sollen im Verhältnis zur Motorumdrehung nur sehr geringe Fördermengen
erzielt werden, so ist es auch denkbar, den Schwingankermotor nicht unmittelbar,
sondern beispielsweise in einer entsprechenden Übersetzung mittels eines kleinen
Getriebes auf die eigentliche Pumpe einwirken zu lassen. Des weiteren kann eine
Vereinfachung in bestimmten
Fällen dadurch erreicht werden, daß
die -Magnetspule oder die Magnetspulen des Schwinganker- oder Synchronmotors gleichzeitig
als Primärwicklung der Zündspule ausgebildet sind, wobei die Sekundärwicklung L'
auf dem entsprechend auszubildenden Ma,-,netkern unterzubringen ist.