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Kolbenschiebersteuerung für Zentralschmierapparate Die Erfindung bezieht
sich auf eine Kolbenschiebersteuerung für Zentralschmierapparate, bei denen ein
unter Druck stehendes Medium abwechselnd mehreren Stellen bzw. mehreren Räumen in
bestimmbaren Mengen zugeführt werden soll. Insbesondere ist daran gedacht, abwechselnd
zwei oder mehrere Räume mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit von beliebiger
Viskosität zu füllen. Es besteht an sich die Möglichkeit, zu diesem Zweck mechanisch
oder teils hydraulisch, teils mechanisch betätigte Steuervorrichtungen zu verwenden.
Da jedoch die mechanischen Glieder leicht unter Störungen bzw. Abnutzungen leiden
und dauernder Wartung bedürfen, ist es erwünscht, Steuervorrichtungen zu verwenden,
welche rein hydraulisch arbeiten. Außerdem spricht für die Anwendung einer hydraulischen
Steuerung auch der Umstand, daß ein möglichst schnelles und schlagartiges Öffnen
und Schließen der Steuerkolben erreicht werden soll, weil nur dadurch die infolge
des hohen Druckes und der hohen Geschwindigkeit des Mediums auftretenden Abrasions-
und Kavitationserscheinungen vermieden werden können.
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Die Erfindung hat nun eine Kolbenschiebersteuerung für Zentralschmierapparate
zur wechselweisen Versorgung zweier oder mehrerer Schmierstellen mit dem unter Druck
stehenden Schmiermittel zum Gegenstand, bei welcher die Umschaltung des Umsteuerkolbens
durch das Schmiermittel erfolgt. Nach der Erfindung sind die Steuerleitungen des
Umsteuerkolbens von einem Vorwählkolben beherrscht, wobei
dieser
von -dem Druck an der-jeweils angeschlossenen Schmierstelle gesteuert ist.
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Diese Steuereinrichtung arbeitet vollkommen automatisch, nur durch
den Druck des Mediums getrieben. Sie benötigt demzufolge keinen besonderen mechanischen
Antrieb. Ihre Wartung ist äußerst gering und die Wirkungsweise sehr zuverlässig.
Die Einrichtung nach der Erfindung ist überall anzuwenden, wo abwechslungsweise
beliebige, jedoch bestimmbare Mengen einer Flüssigkeit beliebiger Viskosität an
verschiedenen Stellen abzugeben sind.
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Die Erfindung ist mit weiteren Merkmalen in der Zeichnung in mehreren
Schaltskizzen dargestellt. Es zeigt Abb. i die einfachste Form der Einrichtung,
welche durch Hinzuschalten des gestrichelt gezeichneten Teiles verbessert werden
kann; Abb.2 verdeutlicht die Einrichtung mit eingeschalteten Drosseln zur zeitlichen
Regelung der Füllungsfolge; Abb. 3 ist eine Anlage mit einem gesonderten Verzögerungskolben,
während Abb. 4 die Verwendung eines Verzögetungskolbens mit verstellbarem Hub erläutert.
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In dem Zylinder i befindet sich ein verschiebbarer Umsteuerkolben
z. Der zwischen den beiden Kolbenflächen des Doppelkolbens befindliche Raum ist
einmal mit den Verbrauchsstellen I und II, zum andern mit der von der Druckquelle
kommenden Leitung 3 verbunden. Die beiden an den Stirnflächen des Umsteuerkolbens
befindlichen Räume sind durch die Leitungen 4 und 5, deren Durchfluß abwechselnd
durch den Kolben 6, im folgenden der Vorwählkolben genannt, gesteuert wird, ebenfalls
an die Druckquelle bzw. die Leitung 7 angeschlossen. Die Stirnflächenräume des Vorwählkolbens
wiederum stehen durch die Leitungen 9 und io mit den Druckleitungen zu den Verbrauchsstellen
I und II in Verbindung.
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Will man nun eine Sicherung gegen unerwünschten Druckanstieg während
der Füllperiode eines der beiden Verbrauchsräume schaffen und den Umsteuervorgang
erst dann einleiten, wenn der Druck des 'Mediums in dem zu füllenden Raum einen
bestimmten, evtl. einstellbaren Wert erreicht hat, so schaltet man in die Druckleitung
ein Doppelventil ein. Man denke sich zu diesem Zweck in der Abb. i das Absperrventil
i1 ebenso wie den Anschlußstutzen 12 an die Druckquelle geschlossen und die gestrichelt
dargestellten Glieder -hinzugefügt. Es sind dies einmal ein Rückschlagventil 13
und ein Kolbenventil 14. Letzteres ist mit geringem axialem Spiel in dem Mitnehmer
15 befestigt, der seinerseits durch den Hilfskolben 16 gegen die Wirkung einer Belastung
17 verschiebbar ist. Die Druckquelle ist bei 18 angeschlossen, während i9 . ein
Sicherheitsventil darstellt. Das hat weiterhin zur Folge, daß in der Anlage das
Medium unter zwei oder mehr verschiedenen Druckstufen gehalten wird, und zwar in
dem Teil der Leitungen, der zu den. Verbrauchsräumen und zu den Stirnflächen des
Vorwählkolbens 6 führt, unter hohem Druck und in den übrigen Leitungen unter, einem
niedrigen Druck, der genügt, um die Schaltbewegungen durchzuführen.
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Die. Einrichtung läßt sich. noch weiter dadurch erganzen, daß man
entweder in die Leitungen- g, 7 oder 4 Drosseln 27 einbaut oder aber einen sogenannten
Verzögerungskolben 20 (Abb. 3) zwischen Druckquelle und Stirnflächenräumen des Umsteuerkolbens
einschaltet. Die Stirnflächenräume dieses Verzögerungskolbens sind durch die Leitungen
21 und 22 über den Vorwählkolben 6 an die Druckquelle, jedoch hinter dem Doppelventil
13 und 14, geschaltet. Der Hub des Verzögerungskolbens kann auch durch eine Stellschraube
28 (Abb. 4) verstellbar gemacht werden.
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Soll außer dem 'Medium hoher Druckstufe für die Schmierstellen noch
für den Steuervorgang ein Medium niedriger Druckstufe, welches durch eine besondere
Pumpe erzeugt wird, angewendet werden, so wird die Leitung 7, welche nach Abb. 2
zu <lein Vorwählkolben führt, unmittelbar an die Quelle niedrigen Druckes angeschlossen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist etwa folgende: In Abb. i ist
die Vorrichtung in dem Augenblick dargestellt, in dem der Vorwählkolben 6 durch
Ansteigen des Druckes an der Verbrauchsstelle 11 und in der Leitung 9 nach links
verschoben ist. In dieser Stellung wird der Durchfluß von der Druckquelle 12 in
die Leitung 7 und die Leitung 4 zu dem rechten Umsteuerkolbenflächenraum geöffnet,
so daß der Umsteuerkolben nach links sich verschiebt. Dadurch wird einmal die Leitung
zur Verbrauchsstelle II an den Rücklauf 24 angeschlossen, zum anderen die Leitung
zur Verbrauchsstelle I geöffnet, so daß die Druckflüssigkeit über die Leitungen
12, 7 und 3 zur Verbrauchsstelle I fließen kann. Es geschieht das so lange, bis
der Raum I gefüllt ist und infolgedessen der Druck in diesem Raum ansteigt. Das
hat zur Folge, daß der ansteigende Druck in der Leitung io den Vorwählkolben nach
rechts verschiebt. Dadurch wird der rechte Stirnflächenraum des Umsteuerkolbens
über die Leitung 4 an den Rücklauf 25 angeschlossen, während nunmehr der hohe Druck
von der Leitung 12 über die Leitung 7 und die Leitung 5 zum linken Umsteuerkolbenstirnflächenraum
gelangen kann und den Umsteuerkolben nach rechts verschiebt. Dadurch wird wiederum
die Leitung zur Verbrauchsstelle 1 von ihrer Verbindung mit der Druckquelle getrennt
und an den Rücklauf 26 angeschlossen, während die Leitung zur Verbrauchsstelle 1I
an die Druckquelle angeschlossen wird und durch die Leitungen 12, 7 und 3 mit Druckflüssigkeit
gespeist wird. Das Arbeitsspiel beginnt somit von neuem.
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Soll nun in die Druckleitung noch ein Doppelventil eingeschaltet werden,
so trennt man einmal die unmittelbare Verbindung zwischen den Leitungen 7 und 3,
beispielsweise indem man ein dort angebrachtes Absperrventil ii schließt, und verschließt
ebenso den Druckanschlußstutzen 12. Der nunmehr durch den Anschlußstutzen 18 zugeführte
hohe Druck wird einmal über das Rückschlagventil 13 unmittelbar an die Leitung 3,
zum anderen über .das Kolbenventil 14 an die Leitung 7 angeschlossen. Dieses Kolbenventil
14 hindert den Zutritt der Flüssigkeit hohen Druckes zu der Leitung.'? und damit
zu den Stirnflächenräumen des Umsteuerkolbens so lange, bis .der Druckanstieg in
der Leitung 3 nach Füllen des jeweiligen Verbrauchsraumes
eine
bestimmte Größe erreicht hat. Diese Größe ist bestimmt durch die Belastung des Hilfskolbens
16. Ist dieser bestimmte Druck erreicht, dann wird der Hilfskolben 16 verschoben
und hebt gleichzeitig den Mitnehmer 15 an. Da andererseits in diesem Mitnehmer der
Kopf des Kolbens vom Kolbenventil 14 gelagert ist, wird dieser Kolben ebenfalls
verschoben, und zwar so lange, bis seine unterste Kante die Verbindung zum Druckanschluß
18 freigegeben hat. In diesem Augenblick wird die Druckflüssigkeit in den Raum unter
dem Kolben 14 einströmen und diesen infolge der Stauwirkung sofort um den Betrag
des Spieles dieses Kolbens im Mitnehmer nach oben schleudern, so daß sofort ein
großer Durchflußquerschnitt freigegeben wird. Dadurch wird das Entstehen hoher Strömungsgeschwindigkeiten
in den Durchflußquerschnitten und Kavitations- und Abrasionserscheinungen vermieden.
Die Druckflüssigkeit fließt nun durch den Raum unter dem Kolben 14 zur Leitung j
und von dort über den Vorwählkolben zu den Stirnflächenräumen des U msteuerkolbens
2.
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Soll die Zeitdauer zwischen den einzelnen Schaltvorgängen geregelt
werden, so kann das durch Einschaltung einer Drossel 27 in der Leitung 7 oder der
Leitung c geschehen. Diese Drossel regelt die Geschwindigkeit, in der die Räume
an den Stirnflächen des Umsteuerkolbens 2 bzw. des Vorwählkolbens 6 gefüllt werden.
Es ist ferner möglich, zur Bestimmung dieser Zeitdauer einen besonderen Verzögerungskolben
20 (Abb.3) vorzusehen. Er tritt dann in Funktion, wenn das Kolbenventil 14 die Druckleitung
7 geöffnet hat. Dann wird einmal von diesem hohen Druck über die Leitungen 21 oder
22 der Verzögerungskolben verschoben, und andererseits «erden durch die Leitungen
4 und 5 die Räume an den Stirnseiten des Umsteuerkolbens 2 mit dem hohen Druck verbunden.
Das Hubvolumen dieses Kolbens 20 ist so groß zu wählen, daß die Pumpe, die das Medium
fördert, so viel Zeit zu seiner vollständigen Verschiebung benötigt, wie zur Umschaltungsverzögerung
gewünscht wird. Will man die Zeitdauer des Umsteuervorgangs beliebig einstellen
können, so bringt man Mittel an, welche den Weg des Verzögerungskolbens begrenzen,
z. B. eine Stellschraube 28 (Abb. 4).
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Der Vorgang ist folgender: Der Verzögerungskolben 20' wird mit gleichmäßigem
Druck so lange bewegt, bis er einen Anschlag, nämlich die Stellschraube 28, erreicht.
Nach Erreichen dieses Anschlages steigt der Druck in dem mit ihm verbundenen Leitungssystem
an und öffnet das druckabhängige Rückschlagventil 30, das zwischen dem Verzögerungskolben
20' und der Stirnseite des Umsteuerkolbens 2 liegt. Der Umsteuerkolben wird hierdurch
verschoben. Um ein Abströmen des von dem Umsteuerkolben verdrängten Mediums zu gewährleisten,
ist parallel zum Rückschlagventil 30 ein umgekehrt wirkendes Rückschlagventil 31
eingebaut, welches auf einen geringen Druck eingestellt werden kann und das den
Weg in die Rücklaufleitung durch die Steuerkanäle des Vorwählkolbens 6 freigibt.
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Man kann zur Steuerung des Verzögerungskolbens auch ein zusätzliches
Medium niedrigen Druckes verwenden. Zu diesem Zweck wäre die Leitung 7 vom hohen
Druck abzusperren und statt dessen an eine Quelle niedrigen Druckes anzuschließen.
Dieser niedrige Druck kann geregelt werden und gelangt sodann über den Vorwählkolben
6 und die Leitungen 21 und 22 zu den Stirnflächenräumen desVerzögerungskolbens 2o.