DE834038C - Verfahren und Einrichtung zur Schmierung von Verbrennungskraftmaschinen, Kompressoren o. dgl. - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zur Schmierung von Verbrennungskraftmaschinen, Kompressoren o. dgl.

  l>ie I?i-tindung bezieht sich auf '#,clii-nier,;tofi-

  s svsteine von Verbreiiiiuiigskraftmaschinen, Kom-

  pressoren od. dgl., und zwar insbesondere auf solche,

  die Drehschieber besitzen, wie sie z. 13. in den briti-

  schen 1'@itentsclirifteii .463 412, 311 208, 535 856,

  537 8 63. 556 740, 557 564. 557 565, 56o o86 und

  aiiclereii beschrieben sind.

  Drellschieher dieser Art sind keineswegs in hezug

  auf das Scliniierniittel unwirtschaftlich oder ver-

  srhwenderi:ch. Trotzdem kann man hinsichtlich der

  Schmierung noch verschiedene Verbesserungen er-

  zielen. Die Lagerdrücke auf die Gasabschlul3- und

  Stützfliichen solcher Schielfer ändern sich sehr

  stark von (k-i- Spitzenlast beim Maximaldruck der

  Verbrennung bis herunter möglicherweise zu einem

  negativen 1 )ruck beim \iisaugen. Wenn der

  Schielfer bei einer Drosselregelung unterworfenen

  Verbrennungskraftmaschine verwendet wird, sind

  andere Faktoren für die Veränderung von Last und

  Geschwindigkeit vorhanden. Ein Schmiersystem

  würde das Beste ,ein, lief dem die Schmierung sich

  mit a11 diesen Änderungen verändern würde. Es ist

  in gewissem Grade für die allgemeine Schmierung

  einer Maschine bekannt, die Schmierung propor-

  tional der (@eschwin<ügkeit der Verl>rennungskraft-

  maschine, des Kompressors usw. zu verändern, da

  die übliche Schmierung durch Pumpen he-,virkt

  wird, die durch die Maschine selbst angetrieben

  werden. Der von den Pumpen dann erzeugte Druck

  ist dann notwendigerweise etwa proportional der

  Geschwindigkeit der Maschine.

  Liese lleziehung ist aber gewöhnlich stark be-

  grenzt durch die meist vorgesehene Überleistung

  der Pumpen und die Anordnung von Druckent-

  lastungsventilen, so daß ein fast konstanter Druck

  im Schmiersystem herrscht und volle Schmierung

  bei hoher Last und niedriger Geschwindigkeit

  liefert. Es ist vorgeschlagen worden, aber nicht all-

  gemein gebräuchlich, Verbrennungskraftmaschinen

  mit einem Druckentlastungsventil zu versehen, das

  itl Abhängigkeitvon demDrosselventil derMaschine

  gesteuert wird. so daß der Druck im Schmiersystem

  in irgendeiner Abhängigkeit von der Last der

  Maschine wachsen kann. Keiner dieser bekannten

  Vorschläge hat indessen vorgesehen, den Druck

  oder die Liefermenge des Schmiersystems in Ab-

  hängigkeit von den Druckschwankungen des

  Arbeitsspiels oder der Taktfolge der Maschine zu

  verändern.

  Bei Drelischiel)ern. und zwar insbesondere den

  in den genannten Patentschriften beschriebenen

  1>atlarten, ist der Lagerdruck sehr wesentlich von

  dem Arbeitsspiel der Maschine abhängig, und um

  keinen unerwünschten übermäßigen Verbrauch an

  Schmierstoff zu haben, während andererseits eine

  reichliche Schmierstoffzuführting im Bereich der

  Spitzenlasten gesichert sein muß, ist es wünschens-

  wert, ein Schmiersystem vorzusehen, welches ein

  entsprechendes Arl)eitsspiel aufweist und so in

  Phase liegt, daß es während der Lastphase wirksam

  ist, jedoch während der Auspuff- und/oder der Ein-

  laßpllase relativ verringert, aber immer noch wirk-

  sam ist, wenn also die Belastungen geringer sind

  und die Schmierung verringert werden kann, um

  Verluste an den Schlitzen zu erniedrigen.

  Die Erfindung bezieht sich also darauf, ein

  solches Schmiersystem vorzusehen, das diese Eigen-

  schaften aufweist, und geht von der Überlegung

  aus, daß derartige gewünschte Ergebnisse nicht

  bloß durch Anordnung eines drehbaren Abschalt-

  mittels in der Schmierstofflieferleitung erzielt

  werden können, nur weil die Trägheit des Schmier-

  s , t( -)tis bei den höheren Gesch-,vindigkeiten der Ma-

  schine den Fluß des Schmiermittels vermindert und

  so die Schmierung in der Zeit verringert, wo es an

  ;ich nötig wäre, daß sie sich infolge der erhiihten

  Geschwindigkeit erhöhte.

  Gemäß der Erfindung werden bei einem Schmier-

  system einer Verbrennungskraftmaschine, eines

  Kompressors od. dgl. druckentlastende Mittel vor-

  gesehen, deren Arbeitsperioden so finit deni

  Arbeitstaktspiel der Maschine svnclironisiert sind,

  daß lvähren(1 der Lastperiode der Maschine die

  Schmierung verrichtet wird. Eingeschlossen sollest

  Veränderungen sein, die durch I)rosseliin(lerting

  un(11@;(ler die Geschwindigkeit der \laschine auf-

  erlegt werden oder zu ihnen in 1>ezieliung stehen.

  I )ie I'rfindung ist in den .\1)1). i bis ; beispiels-

  weise veranschaulicht.

  A1)1). i zeigt einen Aufrißschnittdurch eine Dreh-

  schielleranordnung einer Verl)rennungskraft-

  inaschine, in die ein Schmiersystem nach der Er-

  findung eingebaut ist; y

  \1)1>.2 zeigt einen Schnitt in kichttin- 2-2 der

  .\1)1). t

  Abb. 3 stellt ein Pumpsystein gemäß der Er-

  findung schematisch dar:

  :1b1>..1 zeigt eine Abwandlung der Bauart der

  . \bb. 3

  _\1>l). 5 und < zeigen schematische Ansichten

  weiterer Veränderungen der hrfinduiig;

  Abb. 7 zeigt einen weiteren Teil der in der Abb. i

  gezeigten Bauart.

  Wie in den Abb. i utld 2 gezeigt, befindet sich

  ein Drehschieber 1o in einem Gehäuse ii. Die

  Schmierung für die konischen Lagerflächen erfolgt

  über ein Ölrohr 12 und Durchgänge 13 im Gehäuse.

  leer Schmierstoff wird deni Rohr 12 unter Druck in

  Richtung des Pfeiles 14 zugeführt, z. B. vom norma-

  len Druckschmiersysteni der Maschine.

  Der Drehschieber weist Dichtungsringe 15 auf,

  die nicht nur der (7asal)cliclitung dienen, sondern

  auch dasAustreten von Schinierstoff aus denLager-

  stützflächen verhindern. Über den Dichtungsringen

  und am Schaft des Drehschiebers ist ein Schmier-

  stoffregelring 16 angeordnet, der auf dem Dreh-

  schieher durch einen Treibzapfen 17 verkeilt ist.

  Dieser Regelring i6 ist mit einer Nut 18 versehen

  und besitzt einen Ausla3 ig an jedem Ende. Die

  \ut 18 ist vorgesehen, um in Zusammenarbeit mit

  einem Auslaß 2o des Rohres 12, wenn der Dreh-

  schieber rotiert, den äußeren Umfang des Ringes

  abwechselnd und synchron mit dem Arbeits-

  lauf der 'Maschine den :@uslaß 20 zu schließen

  oder zuzulassen, daß der Schmierstoff vom Aus-

  laß 20 durch die Nut 18 und den Atislaß i9 fließen

  kann.

  Während des Betriebes ist der Ring 16 relativ

  zum Arbeitslauf der 1laschine so festgelegt, daß

  seine Nut den Auslaß 20 während des Teiles des

  Arbeitslaufes der Maschine, wenn die Lagerdrücke

  an den kegeligen Stützflächen gering sind, freilegt.

  Während des Verdichtungs- und Explosionstaktes

  der 1Vfaschine schließt der Ring 16 den Auslaß 20,

  und es bildet sich ein Drtick im Rohr 12, so daß

  sich der Schmierdruck in den Zuführungsleitungen

  13 erhöht. Wie man erkennt. erreicht die Nut 18,

  eine wesentliche Entlastung des Druck:. wenn die

  Geschwindigkeit der \I2iscliiiie gering ist. Wenn die

  Drehgeschwindigkeit wächst. wird die durch die

  Nut ih erzielbare Druckentlastung weniger wirk-

  sam, weil die Trägheit des Schmierstoffs als

  Regelfaktor wirksam wird wild der Auslaß 20 bei

  hohen Geschwindigkeiten wieder geschlossen wird,

  bevor der Schmierstoff zu fließen beginnt. Folglich

  wird bei höheren Geschwindigkeiten eiii li<ilierer

  Schmierdruck aufrechterhalten.

  Wie aus .\1)1). 3 hervorgeht, enthält (las Schmier-

  system einer \'erl)reiinungskraftmaschine eine

  Pumpe 21. die das Ilatil)tztiHti13rollr 22 finit \eben-

  rohren 23 versorgt, die z. l3. zum IZolir 12 der Abb. i

  führen. Die Druckregelung erfolgt durch ein Neben-

  rohr 2-1, das durch ein federbelastetes Veiltil 25 ge-

  schlossen wird. \-\,ie in Abb. 4. gezeigt, ist die Vor-

  spartnung der Feder 26 des \-entils 25a durch einen

  Hebel 27 veränderbar, der Tiber ein elastisches

  Mittel 28 mit dem Maschinendrosselpedal 29 in Ver-

  bindun<` stellt.

  Während des Betriebes begrenzt das Ventil 25 den Maximaldruck im Schmiersystem gemäß der Federvorspannung, die angepaßt werden kann. Die Federvorspannung wächst mit der Senkung des Pedals 29 zur 0ffnung der 'Maschinendrossel, so (laß der Öldruck finit zunehmender 'Maschinenlast wächst.
• ach Abb. 5 und 6 regelt Ein Kolbenschieber 30 den Zufluß des Schmierstoffs zu einem Rohr 31, welches mit (lern Rohr 12 der Fig. i gekuppelt werden kann. Der Schmierstoff für das Ventil 30 geht durch eine Kammer 32, versorgt durch ein Druckrohr 33. Der Druck in der Kammer 32 wird durch ein federbelastetes Ventil 34 geregelt, das in Abb. 5 so gezeigt ist, daß es einen Entlastungsdurchgang 35 schließt, während es in Abb. 6 so gezeigt ist, daß es diesen Durchgang freigibt. Der Kolbenschieber 30 stellt in Verbindung mit einer Membran 36, deren obere Oberfläche unter dem Einfluß der Druckänderungen stellt, welche sich aus der Einlaßleitung durch die Rohrverbindung 37 an ihr auswirken. Die Stellung des Kolbenschiebers 30 wird durch die Bewegungen der :Membran beeinflußt, veranlaßt durch diese Druckänderungen und eine Feder 38.
• Wenn die Maschine im Betrieb leer oder mit leichter Last läuft, liebt der Unterdruck in der Einlaßleitung den Kolben 30 gegen den Druck der Feder 3R. Wenn es so erhoben ist, schließt das Ventil 30 die Ölzufuhr zum Ventil über das Druckrohr 31 vollständig ab. Normalerweise erhält ein solches Ventil unter normalen Bedingungen genügend Schmierstoff vom Zylinder der Maschine. Sobald die 'Maschinenbelastung ausreicht, um den Unterdruck in der Ansaugleitung zu reduzieren, wird das Ventil 30 durch die Feder heruntergedrückt, wodurch Schmierstoff zum Rohr 12 gefördert wird, so <1a8 er die Stützflächen des Drehschiebers erreicht. Diese Zuführung erfolgt neben den angegebenen Bedingungen (Abb. i und 2), während der maximale Öldruck durch (las Entlastungsventil 34 geregelt wird.
• Wie in Abb. 7 gezeigt, enthält der Öldurchgang zum kolir 12 eine Düse 39, die den Ölstrom zum Mohr 12 so begrenzt, daß, wenn der Auslaß 2o mit der Nut 1 8 übereinstimmt, die Druckentlastung durch die Auslässe i9 beträchtlich ist. Auf der anderen Seite ist der Düsenquerschnitt so groß, daß eiti schneller Druckaufbau in der Leitung 12 gesichert wird, wenn der :\uslaß 20 geschlossen ist. So, wie es in Abb. 3 gezeigt ist, können verschiedene I_eitttiige#it 23 VOrgesehen sein. die zu einem Drehscliieber führen. I)ie augenblickliche I?iitlastung eitles solchen \'entil#, die sich durch öffnen seines .\uslasses 'o eiii:tellt. wird den Druck nicht i@esentlirli Beeinflussen, der in dein Hauptrohr 22 herrscht, wegen der einschränkenden Wirkung der 1)iiseii 39, die in .\1i1>.3 schematisch unmittelbar neben dein IZolir 22 gezeigt sind.
• \lan kaiiii auch bei einer \'erbrennungskraftmaschiiie \littel \orselien, die den Sclimierstoffförderdruck zum Rohr 12 verändern, wie z. B. durch ein Entlastungsventil, das proportional der Drosselöffnung belastet wird, so daß der Schmierdruck an den kegeligen Stützflächen proportional der Maschinenbelastung und auch der Maschinengeschwindigkeit sein wird, während er eine Arbeitstaktveränderung hat, die mit der Arbeitsbelastungsveränderung an den Stützflächen synchronisiert.
• Der Erfindungsgegenstand ist nicht auf die unmittelbar beschriebenen Merkmale beschränkt, sie können entsprechend dem Erfindungsgedanken verändert werden.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein Druckentlastungsventil zur Veränderung des Schmierstoffdruckes vorzusehen, und zwar proportional der Drosselöffnung. Es wird kein Anspruch auf solch eine Bauart an sich gestellt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Schmieren eines Teiles einer Verbrennungskraftmaschine, eines Kompressors od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß dem Teil, der den Arbeitstaktbelastungsschwankungen unterliegt, der Schmierstoff unter einem Druck zugeführt wird, dem Schwankungen in Übereinstimmung mit den Arbeitstaktlaständerungen erteilt werden, und daß diese Druckänderungen durch synchronisierte Druckfreigabe erzeugt wird. i. Schmierstoffzuführung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Druckentlastungsmittel (18, i9, 20) vorgesehen und derart angeordnet sind, daß eine synchronisierte Druckfreigabe erfolgt.' 3. Schmierstoffzuführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehschieber (io) die Druckentlastungsvorrichtung enthält. 4. Schmierstoffzuführung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Wege (2o) des Schmiermittels zu dem zu schmierenden Teil eine den Durchfluß einschränkende Vorrichtung (16, 18) vorgesehen ist. 5. Schmierstoffzuführung für einen unterdem Einfluß der Drossel stehenden Teil einer Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine zum Ändern des Zuführungsdrucks des Schmiermittels dienende Vorrichtung (25 oder 30) zum Erhöhen des Drucks proportional zur Drosselöffnung. 6. Schmierstoffzuführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckänderungsvorrichtung ein federbelastetes Druckentlastullgsvelltil (25 °) und Mittel (27) enthält, die mit dem Drosselbetätigungsmechanismus gekuppelt sind und die Federbelastung ändern. 7. Drehschieber für eine Verbrennungskraft= maschine mit einer Schmierstoffzuführung, zu der ein Drehschieberdruckentlastungsventil gehört, das in dem Drehschieber (io) und dessen Gehäuse untergebracht ist.