Schmierpumpe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe zum Schmieren wenigstens einer Schmierstelle an einer hydraulischen Vorrichtung, z.B. an einem hydraulischen Schlaghammer.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Schmierstoffpumpe mit geringem Platzbedarf, kostengünstiger Herstellbarkeit und einfacher Betriebsweise vorzuschlagen.
Zur Lösung dieser Aufgabe hat die Schmierstoffpumpe der eingangs genannten Art einen Grundkörper, welcher eine Druckreduzieranordnung aufweist, wobei über einen Hydraulikeinlass der hydraulische Druck der hydraulischen Vorrichtung nach Redzierung in einem bestimmten Verhältnis, ggf. über einen Kolben oder dgl. Druckübertragungseinrichtung, auf den Schmierstoff in einer Schmierstoffkammer übertragbar ist, so dass der Schmierstoff mit entsprechend niedrigerem Schmierstoffdruck aus mindestens einem Schmierstoffauslass an min- destens eine Schmierstoffleitung zu der bzw. den jeweiligen Schmierstelle(n) der hydraulischen Vorrichtung abgebbar ist.
Eine solche Schmierstoffpumpe kann auf Grund ihres einfachen Aufbaus unter geringen Kosten sehr kompakt hergestellt werden. Die Druckreduzierung sorgt dafür, dass während der Dauer der Arbeitsweise der hydraulischen Vorrichtung
eine gleichmäßige Schmierung der hydraulischen Vorrichtung mit gegenüber dem hydraulischen Druck der zu schmierenden hydraulischen Vorrichtung entsprechend niedrigem Schmiermitteldruck erfolgt.
Bei einer ersten Ausführungsart der Erfindung weist die Druckreduzieranordnung eine Differentialkolbenanordnung eines vorbestimmten Reduzierverhältnisses auf, wobei über den Hydraulikeinlass auf einen Steuerkolben geringen Wirkungsquerschnitts wirkender höherer hydraulischer Druck der hydraulischen Vorrichtung auf einen auf den Schmierstoff in einer Schmierstoffkammer wir- kenden Folgekolben größeren Wirkungsquerschnitts übertragbar ist.
Vorteilhafterweise sind für eine kompakte Bauart der Steuerkolben und der Folgekolben der Differenzialkolbenanordnung koaxial in dem Grundkörper verschiebbar aufgenommen.
Dabei sind/ist zur Zuverlässigkeit der Betriesweise der Steuerkolben und/oder der Folgekolben an Wandungen des Grundkörpers dichtend geführt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsart der Erfindung weist die Druckredu- zieranordnung eine Druckbegrenzungsventilanordnung auf.
Das Druckreduzierverhältnis der Druckreduzieranordnung ist vorzugsweise so ausgewählt, dass im Betrieb der hydraulischen Vorrichtung der Druck in der Schmierstoffkammer die Fließwiderstände des Schmierstoffs auf dem Weg zu der jeweiligen Schmierstelle der hydraulischen Vorrichtung überwindet.
Insbesondere wird bei der erfundenen Schmierstoffpumpe vorgesehen, dass, wenn im Betrieb der hydraulischen Vorrichtung der hydraulische Druck zwischen etwa 80 und 140 bar liegt, der Schmierstoffdruck zwischen etwa 5 und 10 bar beträgt.
Mit der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, in dem mindestens einen Schmierstoffauslass mindestens eine einstellbare Drossel und/oder mindestens ein Zumessventil vorzusehen, um die von der Schmierstoffpumpe abgegebenen Schmierstoffmenge(n) nach Wunsch regulieren bzw. dosieren zu können.
Eine weitere Verbesserung kann dadurch erzielt werden, dass bei der Ausgestaltung des Erfindungsgedankens der Kolben, wie der Folgekolben, bei Druckbeaufschlagung gegen die Wirkung einer Rückholfeder arbeitet. Das Nachfüllen der Schmierstoffkammer wird dadurch erleichtert.
Um das Entstehen eines Vakuums hinter dem in der Schmierstoffkammer ver- schieblichen Kolben, wie der Folgekolben, bei dessen Betätigung während der Schmierstoffabgabe zu vermeiden, kann die Schmierstoffkammer auf der Nach- laufseite des Kolbens, wie des Folgekolbens, über eine Belüftungseinrichtung mit Außenatmosphäre verbunden sein.
Das Befüllen der Schmierstoffkammer erfolgt vorzugsweise über eine auf der Vorlaufseite des Kolbens, wie des Folgekolbens, in die Schmierstoffkammer mündenden Befülleinrichtung. Diese kann mit einer Vollmeldeeinrichtung ausgestattet sein.
Ein weiteres fakultatives Erfindungsmerkmal besteht darin, dass der Kolben, wie der Folgekolben, mit einer Leermeldeeinrichtung zusammenwirkt, um anzuzei- gen, wenn die Schmierstoffkammer geleert ist und nachgefüllt werden muss.
Im Fall der Ausbildung der Druckreduzieranordnung als Druckbegrenzungsven- tilanordnung verfügt bevorzugt die Schmierstoffkammer auf der Nachlaufseite des Kolbens über ein Rücklaufventil für das Hydraulikmedium.
Eine solche Leermeldeeinrichtung kann bspw. einen federvorgespannten Anzeigestift aufweisen, auf welchen der Kolben, ggf. der Foigekolben, bei Beendigung der Schmierstoffabgabe einwirkt.
Eine weitere Verbesserung des Erfindungsgedankens ergibt sich dann, wenn die Schmierstoffpumpe mit Mitteln zum Unterbrechen der Hydraulikversorgung der hydraulischen Vorrichtung, sobald die Schmierstoffkammer leer ist, ausgestattet ist. Hierdurch wird sicher gestellt, dass die hydraulische Vorrichtung nicht ohne Schmierung betrieben werden kann.
Dies kann insbesondere dadurch auf einfache Weise erreicht werden, dass die Hydraulikversorgungsleitung der hydraulischen Vorrichtung durch den Grundkörper der Schmierstoffpumpe hindurch geführt und bei geleerter Schmierstoffkammer, z.B. von einem Steuerkolben, wie dem Steuerkolben der Differential- kolbenanordnung in dessen Leerstellung, unterbrochen ist.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsarten an Hand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich darge- stellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch im vertikalen Längsschnitt eine die Erfindung aufweisende Schmierstoffpumpe,
Fig. 2 eine andere Ausführungsart einer erfindungsgemäßen Schmier- stoffpumpe,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsart der Erfindung, und
Fig. 4a und 4b eine noch weitere Ausführungsart der Erfindung in zwei orthogonalen vertikalen Längsschnitten.
Die in Fig. 1 dargestellte Schmierstoffpumpe weist einen im Wesentlichen zweiteiligen Grundkörper 1 auf. Der Grundkörper 1 kann bspw. über Gewinde- bohrungen 19 an einer hydraulischen Vorrichtung, wie an einem hydraulischen Schlaghammer, deren bzw. dessen Schmierstellen geschmiert werden sollen, angebracht werden. Der obere Teil 1a des Grundkörpers 1 ist von einer zentralen Bohrung 4 durchsetzt, welche einen Hydraulikeinlass 4' für das Hydraulikmedium der hydraulischen Vorrichtung bildet. Die Bohrung 4 reicht bis in eine Schmierstoffkammer 5 des unteren Teils 1b des Grundkörpers 1. In der Bohrung 4 ist ein zylindrischer, von dem Hydraulikdruck der hydraulischen Vorrichtung, wie dem hydraulischen Schlaghammer, beaufschlagbarer Steuerkolben 2 einer der Druckreduzierung dienenden Differenzialkolbenanordnung 2, 3 axial ver- schieblich gelagert. Der Steuerkolben 2 ist dabei gegen die Wandung 7 der Boh- rung 4 abgedichtet. Statt des Kolbens 3 kommen auch andere Druckübertragungseinrichtungen, wie ein Faltenbalg, in Betracht, anhand dessen sich der Füllstand der Kammer 3 leicht erkennen lässt. Dies gilt auch für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsarten der Erfindung entsprechend.
In der in dem unteren Teil 1b des Grundkörpers 1 vorgesehenen hohlzylindri- schen Schmierstoffkammer 5 für die Aufnahme von abzugebendem Schmierstoff ist ein zylindrischer, von dem Steuerkolben 2 beaufschlagbarer Folgekolben 3 der Differenzialkolbenanordnung 2, 3 koaxial zu dem Steuerkolben 2 ver- schieblich angeordnet und gegen die Wandung 8 des der Schmierstoffkammer 5 dichtend geführt. Der Wirkungsquerschnitt des Folgekolbens 3 ist entsprechend
dem gewünschten Druckreduzierungs- bzw. Druckuntersetzungsverhältnisses größer als der Wirkungsquerschnitt des Steuerkolbens 2.
In die obere Stirnwandfläche der Schmierstoffkammer 5 mündet eine von außen kommende ggf. einen Filter aufweisende Belüftungseinrichtung 13. In die Bodenfläche der Schmierstoffkammer 5 mündet ein Übereckkanal 15' einer Befüll- einrichtung 15 für Schmierstoff.
Das untere Ende eines von dem Übereckkanal 15' nach außen abzweigenden Kanalabschnitts 15" trägt eine Vollmeldeeinrichtung 18. Diese weist im Wesentlichen eine federvorgespannte Ventilkugel 18' auf, welche von ihrem Ventilsitz abhebt, sobald, was bei vollständiger Befüllung der Schmierstoffkammer 5 der Fall ist, der Schmierstoffdruck einen vorgegebenen Wert übersteigt.
Von der Bodenfläche der Schmierstoff kammer 5 zweigt auch ein über Eck geführter Schmierstoffauslass 6 ab, welchem eine Drossel 9 zugeordnet ist. Mit Hilfe der Drossel 9 kann die Schmierstoffabgabe reguliert werden.
Man erkennt, dass der Wirkungsquerschnitt des Steuerkolbens 2 (z.B. einem Faktor 10:1) wesentlich geringer ist als der Wirkungsquerschnitt des Folgekolbens 3, wodurch das Druckreduzierverhältnis bestimmt wird. Bei einem hydraulischen Schlaghammer liegt der hydraulische Druck, welcher bei Betrieb an dem Hydraulikeinlass 4 ansteht, bspw. zwischen 80 und 140 bar, der in der Schmierstoffkammer 5 herrschende Schmierstoffdruck bspw. bei 10 bar. Das Druckre- duzierverhältnis und damit der Druck in der Schmierstoffkammer 5 sind so gewählt, dass der Schmierstoff problemlos über den Schmierstoffauslass 6 mit der Drossel 9 sowie die sich dort anschließende Schmierstoffleitung gegen die Fließwiderstände bis zu der jeweiligen Schmierstelle der hydraulischen Vorrichtung, wie dem hydraulischen Schlaghammer, gefördert wird.
Es ist ferner erkennbar, dass sämtliche Bohrungen in dem Grundkörper 1 bzw. dessen beiden Teilen so gelegt sind, dass sie ohne Weiteres von außen eingebracht werden können. Die in Fig. 2 dargestellte alternative Ausführungsart der Erfindung arbeitet nach dem gleichen Grundprinzip wie das in Fig. 1 dargestellte. Erstere unterscheidet sich von Letzterer aber in folgenden Punkten:
Der Folgekolben 3 arbeitet bei Betätigung der hydraulischen Vorrichtung und damit der Steuerkolben 2 gegen die Wirkung einer Rückholfeder 11 , welche in dem dargestellten Fall koaxial zu dem Folgekolben 3 auf dessen Vorlaufseite 14 in der Schmierstoffkammer 5 angeordnet ist und sich einerseits auf der Vorlaufseite 14 des Folgekolbens 3 und andererseits auf der Bodenfläche der Schmierstoffkammer 5 abstützt. Die Rückholfeder 11 dient einem sicheren Druckentlas- ten der Schmierstoffkammer 5 bei Abfall des hydraulischen Druckes, also beim Abschalten der hydraulischen Vorrichtung. Die Rückholfeder 11 kann zur Verringerung der Blockhöhe des Grundkörpers 1 auch wenigstens teilweise in dem Folgekolben 3 aufgenommen sein.
Statt der Drossel 9 von Fig. 1 ist gemäß Fig. 2 ein Zumessventil 10 in dem Schmierstoffauslass 6 vorgesehen. Das Zumessventil 10 bekannter Art (bspw. EOS ESILUB Oil System der Anmelderin) dient der genaueren Dosierung von Schmierstoff, indem es eine Kombination aus einem Wechselventil 22 und einer Dosierscheibe 23 aufweist. In der Druckphase der Schmierstoffpumpe wird eine Dosierkammer des Zumessventils 10 gefüllt. Wenn der an der Schmierstoffpumpe anstehende Hydraulikdruck abgefallen ist, reduziert sich der Schmierstoffdruck, so dass das Zumessventil 10 umschichten kann.
Gemäß Fig. 2 wirkt der Folgekolben 5 ferner mit einer Leermeldeeinrichtung 16 zusammen. Diese besitzt einen nach innen vorgespannten ggf. farbigen Anzei-
gestift 17, welcher in zurück gezogener Lage des Folgekolbens 3 in dem Grundkörper 1 versenkt ist, und bei vollständiger Entleerung der Schmierstoffkammer 5 aufgrund des vollständig vorgeschobenen Folgekolbens 3 entsprechend sichtbar aus dem Grundkörper 1 heraus ragt.
Solange die hydraulische Vorrichtung arbeitet, steht der Schmierstoff in der Schmierstoffkammer 5 dauernd unter dem Schmierstoffdruck, mit Hilfe dessen die Förderung des Schmierstoffes zu der Schmierstelle bzw. den Schmierstellen erfolgt.
Die beiden dargestellten Ausführungsarten beruhen auf dem Einleitungsprinzip. Die Pumpe kann auch als Mehrleitungspumpe ausgeführt werden, indem man mehrere Schmierstoffauslässe mit entsprechenden Drosseln bzw. entsprechendem Zumessventilen an dem Grundkörper 1 vorsieht.
Bei der Ausführungsart der Pumpe nach Fig. 3 sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie bei den Fig. 1 und 2 versehen. Zusätzlich zu den vorherigen Ausführungsarten sind hier zur Sicherung des einwandfreien Betriebes der hydraulischen Vorrichtung, welche geschmiert werden soll, Mittel zum Un- terbrechen der Hydraulikversorgung der hydraulischen Vorrichtung vorgesehen. Diese sind wirksam, sobald die Schmierstoffkammer 5 leer ist. Zu diesem Zweck ist die Hydraulikversorgungsleitung der zu schmierenden hydraulischen Vorrichtung von dem Hydraulikeinlass 41 zu einem Hydraulikauslass 4" quer durch den Grundkörper 1 der Schmierstoffpumpe geführt, so dass das Hydraulikmedium eine von dem Steuerkoben 2 begrenzte Steuerkammer 25 von dem Hydraulikeinlass 4' zu dem Hydraulikauslass 4" durchströmt, solange sich der Steuerkolben 2 noch nicht in seiner in der Zeichnung untersten Leerstellung befindet, welche er bei entleerter Schmierstoffkammer 5 einnimmt. In dieser Leerstellung sperrt der Steuerkolben 2 mit seinem oberen Sperrabschnitt 26 dann den Durchgang des Hydraulikmediums, so dass der Betrieb der hydraulischen Vor-
richtung unterbrochen ist. Das obere Ende der Bohrung 4, in welcher sich der Steuerkolben 2 bewegt, ist mit einem Verschluss 24 versehen.
Die Fig. 4a und 4b veranschaulichen schematisch in zwei orthogonalen Längs- schnitten eine andere Ausführungsart der Erfindung, bei welcher die Druckreduzieranordnung statt von einer Differentialkolbenanordnung 2, 3 von einer Druck- begrenzungsventilanordnung 27, 28 gebildet ist. Dabei zweigt hinter dem Hyd- raulikeinlass 4' von der Bohrung 4 ein über Eck geführter Verbindungskanal 28 in die (in der Zeichnung obere) Stirnfläche der Schmierstoffkammer 5 ab. In dem Verbindungskanal 28 wirkt ein einstellbares Druckbegrenzungsventil 27. Der reduzierte Druck wirkt auf den in der Schmierstoffkammer 5 verschiebiich gelagerten einzelnen Kolben 31 oder dgl. Druckübertragungseinrichtung.
In diesem Fall ist der Grundkörper 1 dreiteilig ausgebildet, einem oberen Teil 1a mit der den Hydraulikeinlass 4' bildenden Bohrung 4, dem Druckbegrenzungsventil 27 und dem Verbindungskanal 8, dem unteren Teil 1b mit einer Befüllein- richtung 15, 15', einer Leermeldeeinrichtung 16 und einer Vollmeldeeinrichtung 18 sowie einem Schmierstoffauslass 6 mit Drossel 9, sowie mit einem mittleren Teil 1c, welcher als zylindrisches Rohr die beiden Teile 1a und 1 b miteinander verbindet und die Außenbegrenzung der Schmierstoffkammer 5 bildet, die Teile 1a, 1 b und 1 c sind gegeneinander abgedichtet.
Um die Schmierstoffkammer 5 leicht mit neuem Schmierstoff befüllen zu können, weist die in die bezüglich des Kolbens 3' nachlaufseitige Stirnfläche der Schmierstoffkammer 5 mündende Bohrung 4 ein Rücklaufventil 29 für das hinter dem Kolben 3' befindliche Hydraulikmedium auf. Das Rücklaufventil 29 ist als federvorgespanntes Rückschlagventil ausgebildet.
Bezugszeichenliste
1 Grundkörper
1a oberer Teil
1 b unterer Teil
1c mittlerer Teil
2 Steuerkolben
3 Folgekolben
3' Kolben Bohrung ' Hydraulikeinlass " Hydraulikauslass Schmierstoffkammer Schmierstoffauslass Wandung Wandung Drossel 0 Zumessventil 1 Rückholfeder 2 Nachlaufseite 3 Belüftungseinrichtung 4 Vorlaufseite 5 Befülleinrichtung 5' Kanal, Übereckkanal 5" Kanalabschnitt 6 Leermeldeeinrichtung 7 Anzeigestift 8 Vollmeldeeinrichtung 8' Ventilkugel
Gewindebohrungen
Rückstellfeder
Wechselventil
Dosierscheibe
Verschluss
Steuerkammer
Sperrabschnitt
Druckbegrenzungsventil
Verbindungskanal
Rücklaufventil für Hydraulikmedium