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Die Erfindung bezieht sich auf ein Schmiersystem, bestehend aus einer
elektromagnetisch arbeitenden Kolbenpumpe mit Einlaßsteuerung durch den Kolben und
Auslaßsteuerung durch ein federbelastetes Rückschlagventil und einer Schalteinrichtung,
die in Abhängigkeit von der Drehzahl der zu schmierenden Maschine oder Anlage die
Pumpenhübe bestimmt, wobei der Kolben mit einem Verteilerraum für den Schmierstoff
verbunden ist, in den eine oder mehrere Zumeßleitungen einmünden, und eine Spule
der elektromagnetischen Pumpe den Saughub und eine eingebaute Druckfeder den Förderhub
durchführt, wobei in der Spule ein einen Schalter betätigender Kern angeordnet ist.
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Es sind derartige Schmiersysteme bekannt, die aus einer elektromagnetisch
arbeitenden Kolbenpumpe mit Einlaßsteuerung durch den Kolben und Auslaßsteuerung
durch ein federbelastetes Rückschlagventil und aus einer Schalteinrichtung bestehen,
die in Abhängigkeit von der Drehzahl des zu schmierenden Fahrzeuges oder der Maschine
die Pumpenhübe bestimmt, wobei der Kolben mit einem Verteilerraum für den Schmierstoff
verbunden ist, in den eine oder mehrere Zumeßleitungen einmünden, und wobei eine
Spule der elektromagnetischen Pumpe den Saughub und eine eingebaute Druckfeder den
Förderhub zuführt, wobei in der Spule ein einen Schalter betätigender Kern angeordnet
ist.
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Elektromagnetische Förderpumpen sind an sich bekannt. So ist eine
elektromagnetisch betriebene Pumpe zur Kraftstofföderung bei Kraftfahrzeugen bekanntgeworden,
deren Stromkreis mit dem Zündstromkreis eingeschaltet wird. Der Kolben dieser bekannten
Pumpe arbeitet mit einem Sprungschalter derart zusammen, daß der Stromkreis der
elektromagnetischen Spule bei Erreichung der höchsten Stellung des Saughubes unterbrochen
und bei Erreichung der tiefsten Stellung des Pumpenkolbens wieder geschlossen wird,
so daß während des Betriebes des Kraftfahrzeuges die Kraftstofförderpumpe ihrer
Aufgabe entsprechend, fortlaufend den Kraftstoff zum Vergaser fördert. Bei Unterbrechung
des Zündkreises wird zwangläufig auch die elektromagnetische Pumpe ausgeschaltet.
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Diese bekannte Kraftstofförderpumpe ist für das der Anmeldung zugrundeliegende
Schmiersystem nicht verwendbar, da die Pumpe eines Schmiersystems auf grundsätzlich
andere Weise betrieben werden muß. Während des Betriebes des Kraftfahrzeuges oder
der Maschine soll den Schmierstellen in bestimmten festgelegten Zeitabständen Schmiermittel
durch die Pumpe zugeführt werden. Zu diesem Zwecke ist in dem Speisestromkreis der
elektromagnetischen Pumpe ein an sich beliebiger Schalter angeordnet, der sich in
Abhängigkeit von dem Antriebsorgan der Maschine oder des Fahrzeuges in bestimmten
Zeitabschnitten schließt und öffnet, um die elektromagnetische Pumpe zu erregen.
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Bei einem solchen Schmiersystem besteht die Gefahr, daß beim Stillsetzen
der Maschine oder des Fahrzeuges sich der Schalter des Pumpenstromkreises in geschlossener
Stellung befindet, so daß in solchem Falle die elektromagnetische Pumpe während
der gesamten Zeit des Stillstandes erregt bleibt. Hierdurch wird natürlich die Stromquelle,
beispielsweise die Batterie des Fahrzeuges erheblich geschwächt, da die elektromagnetische
Spule während des Stillstandes des Fahrzeuges oder der Maschine ständig stromdurchflossen
ist. Hierin liegt ein wesentlicher Nachteil bei Verwendung einer elektromagnetischen
Pumpe.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden
und ein Schmiersystem zu schaffen, bei dem auch dann, wenn während des Stillstandes
des Fahrzeuges oder der Maschine die elektromagnetische Pumpe erregt bleibt, die
Belastung der Stromquelle auf einem geringstmöglichen Maß gehalten wird, so daß
ein unnötiger Stromverbrauch vermieden und gleichzeitig die Spule der elektromagnetischen
Pumpe durch überhitzung nicht beschädigt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spule zwei
Wicklungen aufweist, von denen der Schalter eine Wicklung in den Stromkreis einschaltet,
wenn sich der Kern unter der Wirkung der Feder in seiner von der Spule entferntesten
Stellung befindet, und beide Wicklungen in Serie schaltet, sobald sich der Kern
in seiner anderen Endstellung im Inneren der Spule befindet. Da ein Maximum an Energie
nur während des Saughubes der Pumpe erforderlich ist, ist die innere der erfindungsgemäß
vorgesehenen beiden Spulen allein nur während des Saughubes eingeschaltet; nach
Erreichung des Saughubes wird die zweite, äußere Spule, die mit der ersten, inneren
Spule in Hintereinanderschaltung liegt, zusätzlich eingeschaltet, wodurch wegen
des vergrößerten Widerstandes in dem Speisestromkreis der Spule die Stromquelle
eine wesentlich geringere, zur Aufrechterhaltung des Saughubes ausreichende Energie
aufbringen muß, so daß bei stehendem Fahrzeug oder Maschine und bei erregtbleibender
Pumpe die Stromquelle geschont und die Spule der Pumpe vor Überlastung geschützt
ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein weiterer
durch den Kern betätigbarer Schalter vorgesehen ist, durch den mit dem Einschalten
beider Spulen der Stromkreis für eine weitere Pumpe gleicher Bauart zur Einleitung
eines Saughubes geschlossen wird.
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Weiter ist wesentlich, daß der durch den Kern betätigbare Schalter
als Umschalter ausgebildet ist, dessen bewegliche Zunge den Ruhekontakt öffnet,
der eine der in Serie im Stromkreis liegenden Wicklungen überbrückt, und den Arbeitskontakt
schließt, der eine der Wicklungen der zweiten Pumpe einschaltet, wenn sich der Kern
seiner Endstellung im Inneren der Spule nähert, und daß die zweite Pumpe einen Schalter
besitzt, der die zweite Wicklung bei Erreichung der Endstellung ihres Saughubes
einschaltet.
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Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung.
Es zeigt F i g. 1 Schnitt durch eine Pumpe nach der Erfindung, F i g. 2 Einzeldarstellung
der Pumpenwicklungen, F i g. 3 Schnitt gemäß F i g. 1 einer abgewandelten Ausführungsform
und F i g. 4 Darstellung der Schaltungsanordnung.
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Die F i g. 4 zeigt die Schaltungsanordnung mit einem von dem Antriebsorgan
des Fahrzeuges oder der Maschinen periodisch betätigten Steuerschalter 1, den Speisestromkreis
2 und den Wicklungen 33, 34 bzw. 33 a bzw. 34 a der Pumpe oder der
Pumpen.
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Eine Ausführungsform der Pumpe ist in F i g. 1 im einzelnen gezeigt.
Sie wird durch einen Elektromagneten 4 betätigt, der in einem zylindrischen Gehäuseteil
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aufgenommen ist, an das sich ein unterer zylindrischer Ansatz 6 anschließt. Der
Elektromagnet 4 besteht aus einer inneren Spule 33, und einer äußeren Spule 34,
und aus einem Kern 7, der in der in F i g. 2 gezeigten aberregten Stellung sich
in einer Ausnehmung 8 des Gehäuses 5 abstützt. Der Kern 7 besitzt in seinem Inneren
eine Schubstange 9, deren oberes Ende eine Bohrung 10 der oberen Deckplatte
11 durchgreift. Zwischen der Unterseite der Deckplatte 11 und einem Bund
13 der Schubstange 9 ist eine Druckfeder 12 angeordnet, die die Schubstange
9 und damit den Kern 7 in der in F i g. 2 gezeigten Stellung hält.
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Auf der Oberseite der Deckplatte 11 ist ein Schalter 14 angeordnet.
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Der Ansatz 6 des Gehäuses 5 besitzt eine koaxial zu dem Kern 7 liegende
Bohrung 15, die oberseitig in die Ausnehmung 8 mündet und in ihrem unteren Bereich
einen Zylinder 16 aufnimmt. Der Zylinder 16 ist oberseitig offen und unterseitig
durch einen Stopfen 17 geschlossen. In dem Zylinder 16 mündet mit
radialen Bohrungen eine Schmiermittelzuflußleitung 18, die mit einem Schmiermittelvorratsbehälter
in Verbindung steht. Unterhalb des Schmiermittelzuflusses 18 sind radiale Schmiermittelaustrittsbohrungen
19 vorgesehen, die in eine den Zylinder 16 umgebende Ringkammer
20 münden. Oberhalb der Schmiermittelaustrittsbohrungen 19 ist ein Rückschlagventi121
angeordnet, das aus einer Ventilkugel 22 besteht, die mittels einer gegen
den Stopfen 17 abgestützten Feder 23 in Schließstellung gehalten ist. In dem Zylinder
16 ist der Pumpenkolben 24 angeordnet, der in der den Zylinder 16 aufnehmenden
Bohrung axial beweglich ist, um das durch die Einlaßbohrung 18 dem Zylinder 16 zugeführte
Schmiermittel unter Druck aus den Schmiermittelaustrittsbohrungen zu fördern.
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Das der Ventilkugel 22 abgewandte Ende des Kolbens 24 ist von einer
Druckfeder 25 umgeben, die sich einerseits an der Unterseite des Kolbenkopfes und
andererseits in einer Ausnehmung 26 des Zylinders 16 abstützt. Die Kraft
der Feder 12 des Kernes 7 ist so bemessen, daß sie sowohl die Kraft der Feder 25
des Kolbens 24 als auch der Feder 23 der Ventilkugel 22 überwindet, wenn sich der
Kern 7 nach Entregung des Magneten 4 aus einer oberen in die in F i g. 1 gezeigte
untere Stellung bewegt.
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Die Ringkammer 20 wird zwischen zwei scheibenförmigen, in dichtendem
Eingriff stehenden, den Zylinder 16 umgebenden Platten 27 und
28 gebildet, wobei die obere Platte 27 am unteren Ende des Ansatzes
6 anliegt und eine ringförmige Ausdrehung besitzt, die zusammen mit der Oberseite
der unteren Platte 28 die Kammer 20 bildet. Die untere Platte
28
besitzt eine Vielzahl von Öffnungen 29, von denen jede einen Schmiermittelanschluß
30 besitzt, der ein axiales Dosierrohr 31 aufweist. Durch entsprechende Bemessung
der Länge und der lichten Weite des Dosierrohres 31 lassen sich verschiedenen Schmierstellen
unterschiedliche Schmiermittelmengen zuführen. Die obere Platte 27 ist mit einer
Öffnung 32 zur Aufnahme einer Entlüftungsleitung versehen, die die Kammer
20 mit dem Schmiermittel-Vorratsbehälter oberhalb des Schmiermittelspiegels
verbindet. Hierdurch ist es möglich, sämtliche in der Kammer 20
vorhandene
Luft in den Schmiermittelbehälter und nicht in die Dosierrohre 31 zu führen.
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Die elektromagnetische Spule besteht gemäß F i g. 2 aus einer inneren
Spule 33 und einer äußeren Spule 34. Wie die F i g. 4 zeigt, sind beide Spulen
33, 34 über die Fahrzeugbatterie mit dem Steuerschalter 1 in Serie geschaltet; die
äußere Spule 34
ist jedoch in Ruhestellung durch den auf der Oberseite der
Platte 11 angeordneten Schalter 14 kurzgeschlossen. Hierdurch wird unmittelbar nach
dem Schließen des Steuerschalters 1 nur die innere Spule 31 vom Strom
durchflossen, wobei ein relativ hoher Strom aus der Fahrzeugbatterie abgenommen
wird, der den Kern 7 aus der in F i g. 2 gezeigten Stellung in die obere Stellung
unter Überwindung des Luftspaltes bewegt. Wenn sich der Kern 7 der oberen
Stellung nähert, kommt die die Platte 11 durchdringende Schubstange 12 mit
der Zunge 36 in Berührung, wodurch die Kontakte 35, 37 geöffnet werden. Hierdurch
wird, wie die F i g. 4 zeigt, auch die Spule 34 eingeschaltet, wodurch die Belastung
der Batterie gesenkt und die Spule 33 vor Beschädigung durch Überhitzung geschützt
wird. Da die Energie zur Halterung des Kernes in der angezogenen Stellung wesentlich
geringer ist als die beim Anzug erforderliche Energie, wird auch bei Serienschaltung
der Spulen 33 und 34 der Kern 7 in angezogener Stellung gehalten.
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Die Arbeitsweise ist folgende.
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Bei der in F i g. 1 gezeigten Stellung sind sämtliche Schmiermittelleitungen
gefüllt, der Steuerschalter 1
befindet sich in Offenstellung. Wenn der Steuerschalter
1 geschlossen wird, wird die Spule 33 erregt, so daß der Kern 7, die Schubstange
9 und damit auch der Kolben 24 sich nach oben bewegen. Wenn der Kern 7 am
Ende des Hubes ankommt, berührt die Schubstange 9 die Zunge 36 und öffnet den Kontakt
35, 37, so daß der Kurzschluß der Spule 34 aufgehoben wird. Bei Einschaltung der
Spule 33 allein, wird die maximale Energie erzeugt, die erforderlich ist, um den
Kern 7 anzuheben, während beide Spulen 33, 34 eingeschaltet sind, wenn sich der
Kern in oberer Stellung befindet und der Luftspalt ein Minimum erreicht hat, wodurch
eine wesentlich geringere Energie erforderlich ist. Wenn sich der Kolben 24 nach
oben bewegt, wird Schmiermittel durch die Einlaßöffnung 18 angesaugt, wenn das untere
Ende des Kolbens diese Öffnung freigibt. Wenn der Stromkreis 2 durch Öffnung des
Steuerschalters 1 unterbrochen wird, wird unter der Wirkung der Feder
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der Kolben 24 gegen die Wirkung seiner Feder 25
nach unten
bewegt, wobei das in dem Zylinder 16
aufgenommene Schmiermittel über die Ventilkugel
24, die radialen Austrittsbohrungen 19, die Ringkammer 20 und die
Dosierrohre 31 den Schmierstellen zugeführt wird.
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Die F i g. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die
Pumpe ein zusätzliches Anschlußstück 38 aufweist mit einem feststehenden Kontakt
39 und einem zusätzlichen Kontakt 40, der auf der Oberseite der Zunge
36 angeordnet ist. Aufgabe dieses zusätzlichen Kontaktes 39, 40 ist
es, die Betätigung einer nicht dargestellten zweiten Pumpe zu ermöglichen, um Schmiermittel
an weitere zu schmierende Teile zu fördern. Wie die F i g. 4 erkennen läßt, besitzt
die zweite Pumpe, die mit den Wicklungen 33 a, 34 a ausgestattet ist,
einen eigenen Schalter 14 a, der dem Schalter 14 der F i g. 1 entspricht
und durch den bei Schließung des Kontaktes 39, 40 zunächst die Wicklung 33 a alleine
eingeschaltet wird, während nach Erreichung der Hubstellung
dieser
Pumpe der Schalter 14 a geöffnet wird, so daß die zweite Wicklung
34 a zusätzlich eingeschaltet wird.