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Schmierpumpe Die Erfindung betrifft eine Kurbelschmierpumpe mit eingebauter
Saug- und Drutckpumpe, die dazu bestimmt ist, genau beinessene, verhältnismäßig
geringe Olmengen periodisch und selbsttätig unter hohem Druck auszustoßen, Hierdurch
ist sie besonders güeignet zur Schiiiierung von laufenden Antriebsketten einer Lichtmaschine
bei Eisenbahnwagen, bei denen z. B. alle 5o kin etwa 1 CCM 01 Mit 2o bis
3o atü auf die Kette aufgespritzt werden soll.
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Schmierpumpen mit einem Kolben, dessen Antrieb von einer mittels Klinkengesperre
bewegten Kurbelscheibe für den Saughub und einer Feder zum schnellen Vortrieb beim
Druckhub erfolgt, sind bekannt. Diese Pumpen zeigen einen ortsfesten Punipenzylinder,
innerhalb dessen die sich auf den Kolben mit ihrem einen Ende abstützende Schraubendruckfeder
Aufnahme findet, während das andere Federende an dein der Kurbelscheibe benachbarten
Zvlinderende anliegt. Damit die Feder eine genügende Spannkraft erhält, muß ihr
Durchmesser und daher auch derjenige des Zylinders beträchtlich sein, so daß die
Pumpe bei dem großen Hub nur für größere Liefermengen geeignet ist. Versucht man
ferner die Spannkraft durch Vergrößerung des Kurbelscheibendurchmessers und der
Schraubenwindungen zu steigern, so muß der Zvlinder entsprechend mehr toten Raum
zur Äufnahnie der zusammengedrückten, gespannten Feder erhalten, wodurch auch die
Zylinderlänge ungebührlich groß wird und viel Raum versperrt. Ein weiterer Nachteil
dieser Pumpenart besteht darin, daß sie nur für feststehende Zylinder verwendbar
ist, da bei schwenkbaren, den Zufluß und Abfluß selbststeuernden Zylindern, wie
sie aus anderen Gründen zweckmäßig sind, der Kurbelzapfen, damit der eine genügend
starke Feder aufnehmende breite Zylinder an der Kurbelscheibe vorbeigehen könne,
von übermäßiger Länge sein müßte, womit Verbiegung und Lockerung unvermeidlich wären.
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Andererseits sind bei ähnlichen Schrnierpumpen schwenkbare, sich durch
den Vorzug der selbsttätigen, ventillosen Steuerung auszeichnende Pumpenzylinder
vorgeschlagen worden, deren durch eine Zugfeder vorgeschnellter Kolben beim Saughub
mittels Hubscheiben gehoben wird, während andere \jockenscheiben die Verschwenkungen
de., Zylinders bewirken. Die am Übertragungshebel angesetzte Feder verläuft hierbei
außerhalb des Pumpenzylinders, ist jedoch, von demselben seitlich durch größeren
Abstand getrennt, an dein einen Ende an einem festen
Gehäusepunkt
aufgehängt, in ihrem axialen Verlauf iin Raum im wesentlichen unveränderlich; die
Zugkraftrichtung verläuft daher in jeder der beiden Steuerlagen t 4üy# den
Satighub und den Druckhub schräg 11 nicht parallel zu dem Kolben, wie dies Ai! den
seitendrucklosen Antrieb am zwec£--#' mäßigsten wäre, abglesehen davon, daß die
volle Zugkraft nicht ausgenutzt wird und die Feder nicht auf den vollen Druck-hubbetrag
angespannt wird. Ein weiterer Nachteil dieser schwenkbaren Pumpen ist der, daß die
Nockensteuerungen an sich nicht nur umständlich und kostspielig sind, sondern auch
verhindern, daß infolge des geringen Kolbenhubes die Zylinderlänge voll ausgenutzt
werde.
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Die Erfindung ermöglicht die Anordnung von schwenkbaren Pumpenzylindern
mit #,entilloser Steuerung unter Zulii1fenahme des die Anwendung von Nockensteuerungen
entbehrlich inachenden Kurbelscheibenantriebes in der Weise, daß die Schwenkungen
des Zylinders ausschließlich durch die Bewegungen des als Tauchkolben ausgebildeten,
gemeinsam mit dem Zylinder pendelnden schubstangenlosen Kolbens veranlaßt werden,
der beim Saug- und Druckhub fast die ganze Länge des Zylinders durchläuft und durch
ihn sicher geff#lirt wird, wodurch besondere Arbeitsteile, wie die Nockenscheiben,
für die Schwenkung des Zylinders entbehrlich werden. Zum schnelien Ausstoßen geringer
Ilengen Öl ist es ferner erwünscht, daß die Zvlinderbohrung und der Kolben
schmal seien. Da der Kolben aber bei bekannten Vorrichtungen der letztgenannten
Art durch eine nicht mit dein Kolben koaxiale Federkraft betätigt wird. so ist die
Abnutzung des Kolbenkopfes erheblich, und derganzeKolben muß beträchtlichen Durchmesser
und Trägheit haben. Der Zylinder und der Kolben gemäß Erfindung brauchen nicht besonders
schwer und widerstandsfähig gegen Verbiegung und Abnutzung durch seitlich gerichtete
Reibungskräfte zu sein, sondern können aus dem Grunde verhältnismäßig schma, bzw.
der Kolben klein ausgeführt werden, was den Vorteil der Schonung der Federkraft
infolge der kleineren Trägheit der von ihr zu bewegenden Teile bringt, daß die Zugfederanordnung
zwar in bekannter Weise außerhalb des Zylinders gewählt ist, jedoch so, daß erstens
die Zugkraft dauernd parallel zum Kolben bzw. zur Druck-hubrichtung verläuft und
voll entwickelt wird, wobei die seitlichen Reibungskräfte vermieden werden, und
zweitens kann die Ausflußgeschwindigkeit deswegen eine schnelle sein, daß die Spannung
bei dem verfügbaren Raum eine möglichst hohe wird, da die größte von der Feder eingenommene
Länge nicht, wie dies bei ortsfesten und schwenkbaren Zvlindern der bekannten Art
der Fall ist, von der Zylinderlänge abhängig gemacht ist, sondern die 'p#-ößte Dimension
des die Vorrichtung ume#benden Gehäuses ausmitzt.
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Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß die 'Peder oder die Federn außerhalb
des Pumpenzvlinders angeordnet, und der Zylinder ist schwingbar um einen Zapfen
gelagert und %veist an seiner Lagerstelle den einen Befestigungspunkt der Feder
oder der Federn auf, während der zweite an dem Kolben in der Nähe des Kurbelzapfens
liegt.
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Weitere Vorzüge der Erfindung ergeben sich daraus, daß die Feder,
wenn sie doppelt und svmmetrisch ausgebildet ist, zur Abdichtung äes Zylinders an
dem Lager7apfen beiträgt, der in an sich bekannter Weise zur Aufnahme der Steuerkanäle
dient.
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Die Darstellungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der neuen
Schmierpumpe, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf
Pumpe und Antrieb bei angehobenem Behälterdeckel (in der Pfeilrichtung) gemäß Fig.
i von links gesehen und Fig. 3 eine Ansieht der Lagerung der Pumpe unter
Fortlassung der davor liegenden Teile.
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Die Pumpe liegt in einem geschlossenen Ölbehälter, der aus einem Boden
i mit einer winklig darauf errichteten Rippe oder Wand 2 und einem Deckel
3 besteht, die durch Schrauben 4 öldicht miteinander verschraubt sind.
5 ist die Füllschraube. Ein Drehzapfen 6 ist in möglichst tiefer Lage
ini Behälter mit der Wand 2 fest verschraubt. Dieser Drehzapfen 6 besitzt
zwei benachbarte Kanäle, einen Saugkanal 7 und einen Druckkanal
8,
welch letzterer durch den Behälterboden i nach außen zur Schinierstelle
führt. Ein Purnpenzylinder o ist mit einem Rhigauge io versehen und auf den festen
Drehzapfen 6 so aufgeschoben, daß er auf ihm quer zu dessen Längsrichtung
zu schwingen vermag. Der Saugkana17durchquertden Drehzapfen6 vollständig, während
der Ausstoßkanal 8 ihn nur zur Bälfte durchquert und dann längs durch denselben
und durch die Wand 2 und den Boden i nach außen geführt ist. Der Saugkanal
7
besitzt mithin zwei Öffnungen ini -Mantel des Drehzapfens 6, der
Ausstoßkanal 8 dagegen nur eine.
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Ini Boden des Pumpenzylinders 9 ist eine Durchlaßöffnung so
vorgesehen, daß sie mit den nebeneinanderliegenden Öffnungen der Kanäle
7 und 8 beim Schwingen des Pumpenzylinders in Decklage kommen kann.
Das Innere des Pumpenzylinders g'verinag also abwechselnd mit dem Satigkanal
7 oder mit dem
Ausstoßkanal in Verbindung zu treten (Fig.
1). i i ist eine Mantelaussparung in dem Ringauge i o des Purnpenzylinders
9, zu dem Zwecke vorgesehen, daß der Saugkanal 7 bei allen Winkelausschlägen
des Pumpenzylinders f reien Ausgang in das Innere des (Mbehälters behält.
Zwei Scheiben 12, welche durch Stifte 13 zusammengehalten werden, können
sich um den Drelizapfen 6 bewegen. Ein Spreligring 15
aus Federdralit
ist in eine Nut des Drehzapfens 6 eingesprengt und verhindert, daß sich das
Ringauge io des Pumpenzylinders zusarnmen mit den beiden Scheib'en 12 auf dein Drehzapfen
6 axial verschieben kann. Ein Tauchkolben 16 des Punipenzylinders ist mit
seinem Kolbenstangenkopf an einem Zapfen 18 eines um die Achse 2o drehbaren Rades
17
angelenkt. Der Kolbenstangenkopf ist mit Querarinen ig versehen. Schraubenförmig
gewundene Federn 14 sind mit ihren Enden an diesem Querarni ig und an den Stiften
13 der auf den Drehzapfen 6 aufgeschobenen Scheiben 12 eingehängt. Bei Drehung
des Rades 17
in der Pfeilrichtung der Fig. i wird, da der Kurbelzapfen ig
des Pumpentauchkolbens 16 hierbei eine Kreisbahn beschreibt, nicht nur dieser im
Pumpenzylinder 9 unter gleichzeitiger Spannung und Entspannung der Federn
14 verschoben, sondern der mit seinem Ringge io auf den Drehzapfen 6 aufgeschobene
Punipen7vlinder 9 schwingt dabei um diesen derart aus, daß beim Hochgehen
des Kolbens 16 ( ' Satighub) das Innere des Pumpenzylinders 9 mit
dein Satigkanal 7 und durch diesen init dein Inneren des Ülbehälters in Verbindung
bleibt, während beim Niedergehen des Kolbens 16 (Druckhub) das Innere des Punipen7vlinders
9 mit dein Ausstoßkanal 8 und der nach außen führenden Druckleitung
in Verbindung kommt. Eine Atisstoßstellung ist in Fig. i durch strichpunktierte
Linien angedeutet. Der Kurbelzapfen 18 befindet sich dabei in der Stellung i8a.
Das Rad 17, welches auf der Achse 20 sitzt, ist über die Hälfte seines Umfanges
hinaus mit Schaltzähnen versehen und wird durch das Zusanirnenwirken eines FortschaltliebelS
21 und eines SperrhebelS 22 gedreht. Beide Hebel oder Klinken .21 und 22
sollen während desArbeitens gegen den Umfang des Rades 17 angedrückt sein, was auf
verschiedene Arten bewirkt werden l#ann. Der Sperrliebel 22 ist doppelarmig gestaltet,
auf einen Zapfen 24 aufgesteckt und unter die Wirkung einer Feder 23 gesetzt.
Auch der Fortschaltliebel 21 ist doppelarmig gestaltet, aber als Winkelliebel ausgebildet.
Sein freier Arm trägt einen Schwimmer 30,
durch dessen Auftriebskraft das
Andrücken des Fortschaltliebels an den Umfang des Transportrades 17 erfolgt.
Der Fortschaltliel)e1,2i ist auf einen Exzenteransatz -25 eines auf der Achse
27 drehbaren Schneckenrades 26 aufgeschoben und in geeigneter Weise
darauf festgehalten. Das Schneckenrad 2-6 erhält seine Bewegung durch eine
mit ihm in Eingriff stehende Schnecke 28 einer durch den Boden i nach außen
führenden Welle 291 welche sowohl in diesem als auch in einem Winkellager der Wand.2
gelagert ist und auf beliebige Weise ihren eigenen Antrieb erhalten kann. Durch
die Drehung des Schneckenrades 26 erfährt der Fortschalthebel 21 eine hin
und her gehende Sebiebebewegung, verursacht durch den Exzenter 25, auf den
er aufgeschoben ist. Diese Schiebebewegung des Fortschaltliebels 21 bewirkt ein
langsames Drehen des Rades 17. Der Fortschalthebel 21 bewegt bei jeder Vorschubbewegiing
das Rad 17 um eine reichliche Zahnlänge weiter. Bei der Rückholbewegung gleitet
er lose über den L7infang des solange durch den Sperrliebel 22 festgehaltenen Rades
und legt sieh hinter den nächstfol,-enden Zahn desselben, uni es bei der nächsten
Vorschubbewegung tiiii einen solchen weiterzudrehen. Die Zahnung des Ra-des
17 erstreckt sich etwas über den halben Mantelumfang desselben hinaus. Bei der Drehung
des Rades i,- wird der Tauchkolben 16 zwecks Ansaugens von Schiiiierstoff angehoben.
Dabei werden die Federn 14. gespannt, und der Pumpenzylinder 9 schwingt so
aus, daß seine Bodenöffnung von dein Saugkanal 7
Z, 21 langsam zurückweicht.
Währenddessen ist der Pumpenzylinder mit Schinierstoff gefüllt. Überschreitet bei
der Vorwärtsdrehung des Rades 17 der Anlenkungszapfen 18 des KolbLiiqtangenkopfes
die obere Totpunktlage, so gelangen die zwischenzeitlich gespannten Federn 14 zur
Entspannung und lassen den Tauchkolben 16 ruckartig in den Pumpenzylinder
9 zurückschnellen. Dabei kommt die Bodenöffnulig des Pumpen7ylinders über
die Drehzapfenmantelöffnung desAusstoßkanals8 zu liegen, und der eingesaugte Schmierstoff
wird durch diesen in eine Schinierstoffleitung oder an eine Verbrauchsstelle ausgestoßen.
je nach dein gewählten Durchmesser des Tauchkolbens 16, der Stärke und Spannung
der Federn 14 und der Viscosität des Öles erfolgt das Zurückschnellen des Tauchkolbens
16 init verschiedener Geschwindigkeit. Da beim Zurückschnellen des Tauchkolbens
16 in den Punipenzylinder der ungezahnte Teil des Rades 17 an dem Fortschalthebel
21 und dein Sperrliebel 22 vorübergleitet, befindet sich während dieser Zeit der
Fortschaltmechanismus für das Rad 17 außer Funktion. Er setzt erst wieder
ein, wenn der Anlenkungszapfen 18 des Kolbenstangenkopfes seine untere Totpunktlage
zu überschreiten im Begriff steht, da nunmehr der Fortschalthebel 21 und der Sperrliebel
22 wieder mit dem gezahnten Teil
des Rades 17 in Eingriff
kommen. Die Ausschaltung des Fortschaltgetriebes für das Rad 17 während des Niederganges
des Pumpentauchkolbens verhindert, daß eine höhere Verdichtung des ausgestoßenen
Schmierstoffes bzw. Öles, als sie durch die Spannung der Federn 14 bedingt ist,
stattfinden kann. Infolge der Aufhängung der Federn 14 an den Stiften i der auf
dem Zapfen 6 verdrehbaren Scheiben 1:2 behalten sie ihre stets parallele
Lage zu dem Pumpenzylinder 9 und halten diesen während des Zurückschnellens
des Tauchkolbens 16 fest gegen den Mantel seines Drehzapfens 6 angepreßt.
Hierdurch ist eine zuverlässige Dichtung zwischen dem Drehzapfen 6 und dem
auf diesem schwingenden Pumpenzylinder 9 gewährleistet. Auch wenn sich im
Laufe der Zeit das Ringauge io des Pumpenzylinders etwas ausschleifen sollte, bleibt
dies auf die Betriebs- und Funktionssicherheit ohne Einfluß, da der mit der Durchlaßöffnung
versehene Bodenteil des Pumpenzylinders stets dicht auf dem Mantel des Drehzapfens
6 schleift.
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Wird der beschriebene Scbmierapparat zur Speisung und Unterdrucksetzung
von Zentralschnlieranlagen verwandt, so ist es von größter Wichtigkeit, daß in das
Leitungsnetz nur Schmierstoff bzw. 01 und keine Luft gelangt, da eingepumpte
Luft Betriebsstörungen verursachen würde. Dieser Übelstand würde zu befürchten sein,
wenn der Schinierstoff z. B. das 01 im Behälter verbraucht und rechtzeitige
Nachfüllung versäumt wo#rden ist, da das Pumpwerk dann an Stelle von solchem Luft
in das Verteilungsnetz pumpen würde. Diesem Übelstand ist dadurch begegnet, daß
bei einem gewissen Tiefstand des Öles im Behälter das Pumpwerk automatisch außer
Betrieb gesetzt wird, und zwar durch den auf demWinkelarm desFortschalthebels2i
sitzenden Schwimmer 30. Befindet sich im Behälter ausreichend Öl,
so erhält der Schwimmer 30 eine Auftriebskraft, unter der er den Fortschalthebel
21 gegen den Umfang des Rades 17 mit ausreichendem Druck anliegend erhält.
Fällt das Öl im Behälter aber: unter ein bestimmtes Niveau, so fällt auch
der Schwinimer 30, und der Fortschalthebel 21 hebt sich vom Umfang des Rades
17 ab, so daß eine Weiterdrehutig desselben unterbleibt.
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Eine automatische Abschaltung des Fortschaltgetriebes für das Pumpenantriebsrad
17 kann auch auf andere Weise erreicht werden. Die Achse 2o des Pumpenantriebsrades
17
kann z. B. auch aus dein ölbehälter herausgeführt und direkt angetrieben
sein. Seine Antriebsmittel können hierbci so gewählt sein, daß sich das Rad 17 mit
gleichmäßiger oder mit =gleichmäßiger Geschwindigkeit dreht. Das Fortschaltgetriebe
kann in diesem Falle gänzlich fehlen. Es kann aber auch bestehen bleiben und das
aus dein Ölbehälter hervorstehende Ende der Achse 2o zum Aufstecken einer Handkurbel
eingerichtet sein.
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Die letztere Ausführung wird man wählen, wenn man neben oder unabhängig
von dem maschinellen Antrieb des Rades 17 durch ein Fortschaltgetriebe das Rad 17
auch mit der Hand drehen und auf diese Weise das Pumpwerk vorübergehend in Betrieb
setzen will.
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Der Antrieb des Zahnrades kann auch, wie in Fig. i und 2 eingezeichnet,
mittels Klinkenrad 35, Klinke 35" und Schwenkarin 35
b
erfolgen. In diesem Fall muß beispielsweise an Stelle der Füllschraube
5 eine hohle Kappe angewendet werden, in die das Ende des Schwenkarmes hineinragt
(Fig. i).