DE2362194A1

DE2362194A1 - Schmiermitteldosierpumpe

Info

Publication number: DE2362194A1
Application number: DE2362194A
Authority: DE
Inventors: Theo Dipl Ing Seufer
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1973-12-14
Filing date: 1973-12-14
Publication date: 1975-06-26
Also published as: DE2362194B2; DE2362194C3; US4000790A

Description

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AUDI NSU AUTO UNION AKTIENGESELLSCHAFT, Neckarsulm/Württ. Schmiermitteldosierpumpe

Die Erfindung betrifft eine Schmiermitteldosierpumpe mit einem Förderkolben, der den Pumpvorgang steuert und über ein Untersetzungsgetriebe um seine Längsachse drehbar und mittels einer federnd gegen eine feste Führung gedrückten Nockenbahn in Längsrichtung hin und her bewegbar ist, wobei ein verstellbarer Anschlag mit dem Förderkolben zusammenwirkt und den Hub des Förderkolbens begrenzt.

Schmiermitteldosierpumpen der beschriebenen Art werden beispielsweise zur dosierten Schmierung des Triebwerkes von Brennkraftmaschinen verwendet. Dabei wird den bekannten Schmiermitteldosierpumpen, die für diesen Zweck eingesetzt sind, im Betrieb ständig Schmiermittel in einer solchen Menge zugeführt, .die aus der Verbrauchsmenge zuzüglich einer Überschußmenge besteht. Aus diesem vorgelegten Volumen err folgt innerhalb der Schmiermitteldosierpumpe die Entnahme und Förderung des Schmiermittels in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine, wobei die Menge des geförderten Schmiermittels außerdem von der Belastungseinstellung der Maschinenregelung beeinflußt wird. Den Erfordernissen der Maschine entsprechend wird durch die zusätzliche Beein-.flußung von der Belastungseinstellung bewirkt, daß bei einer hohen Belastung der Förderkolben die volle Hubbewe- gung ausführt und somit die Schmiermittelmenge erhöht und

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bei niedriger Belastung, wie z. B. im Leerlauf, und entsprechend geringem Hub des Förderkolbens eine geringe Schmiermittelnienge gefördert wird. Das bedeutet allerdings, daß nach dem Starten und in der Warmlaufphase, also bei niedriger Belastung der Maschine, insbesondere aber bei niedrigen Temperaturen, das der Maschine zugeführte Schmiermittel durch den vom Startvorgang verursachten hohen Kraftstoffanteil im Frischgas möglicherweise derart verdünnt wird, daß eine ausreichende Schmierung des Triebwerkes nicht mehr gewährleistet wird, wodurch sich.ein frühzeitiger Verschleiß des Triebwerkes ergeben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schmiermitteldosierpumpe zu schaffen, die,auch bei niedrigen Temperaturen eine erhöhte Schmiermittelmenge fördert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Förderkolben oder in dem verstellbaren Anschlag ein den Kolbenhub temperaturabhängig veränderndes Dehnstoffelement angeordnet ist. Durch die Anordnung eines Dehnstoffelements kann der mit dem Förderkolben zusammenwirkende verstellbare Anschlag in dem Maß den Hub begrenzen, um das sich das Dehnstoffel ement unter dem Einfluß von erhöhter Temperatur ausgedehnt hat, wobei das der Schmiermitteldosierpumpe im Betrieb ständig zugeführte Schmiermittel als der das Dehnstoffelement beeinflußende Temperaturträger dient. Durch diese Verbesserung kann erreicht werden, daß der Förderkolben der Schmiermitteldosierpumpe bei niedrigen Temperaturen des Schmiermittels einen größeren Hub ausführt und demzufolge eine größere Schmiermittelmenge fördert, wogegen bei steigender Temperatur der Hub begrenzt und die geförderte Schmiermittel-

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menge dann lediglich nach der Belastungstellung des verstellbaren Anschlages bestimmt wird. Durch die zusätzliche, von der Temperatur abhängige"Beeinflussung der Schmiermittelmenge kann die Versorgung des Triebwerkes mit Schmiermittel insbesondere im Kaltbetrieb weitgehend sichergestellt werden.

Zur Erzielung eines geringen Raumbedarfes und um eine Ausdehnung ausschließlich in axialer oder Längsrichtung zu erhalten, kann das Dehnstoffelement in einer Längsbohrung des Förderkolbens axialbeweglich angeordnet sein und sich an seinem von dem verstellbaren Anschlag abgewandten Ende am Förder- : kolben abstützen. Es ist aber auch möglich, daß das Dehnstoffelement in" einer Längsbohrung des verstellbaren Anschlages axialbeweglich angeordnet.ist und sich an seinem von dem ; Förderkolben abgewandten Ende am verstellbaren Anschlag abstützt. ,

Da sich das Dehnstoffelement in seiner Längsbohrung frei ausdehnen kann, ist es für eine Festlegung seiner äußersten Lage zweckmäßig, daß in der Längsbohrung des Förderkolbens bzw. des verstellbaren, Anschlages eine die Auswärtsbewegung des Dehnstoffelements begrenzende Anlage für 'das Dehnstoffelement vorgesehen wird.

Der erfindungsgemäße Gedanke sieht weiterhin vor, daß an dem sich am Förderkolben bzw. am verstellbaren Anschlag _abs tut zenden Ende des Dehnstoffelementes eine Druckfeder zwischengelegt ist, deren Einspannkraft in jedem Betriebszustand größer ist, als die den Förderkolben: federnd gegen die feste Führung drückende Druckfeder. Dadurch kann das Dehnstoffelement, sobald es bei seiner Auswärtsbewegung die begrenzende Anlage erreicht hat, seine weitere Ausdehnung an die Druckfeder innerhalb der Längsbohrung abgeben. . ' ·

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Vorzugsweise besteht das Dehnstoffelement aus einer Wachskapsel. Es ist aber auch denkbar, ein Dehnstoffelement aus Polytrifluorchloraethylen einzusetzen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Schmiermitteldosier- ; pumpe mit erfindungsgemäßer Anordnung eines Dehnstoffelementes im Förderkolben,

Fig¹. 2 die Schmiermitteldosierpumpe aus Fig. 1 im Längsschnitt mit veränderter Förderkolbenstellung, und

Fig.13 einen Längsschnitt durch eine Schmiermitteldosierpumpe ähnlich Fig. 1 mit Anordnung des Dehnstoffelementes im verstellbaren Anschlag.

Die. in Fig. 1 gezeigte Schmiermitteldosierpumpe besteht beispielsweise aus einem Gehäuse 1 mit einer zylindrischen Bohrung 2, in der ein Förderkolben 3 über ein Untersetzungsgetriebe, das von einer Schnecke mit Schneckenwelle 4 und einer Verzahnung 5 am Umfang des Förderkolbens 3 gebildet wird, um seine Längsachse drehbar gelagert ist. Der Förderkolben 3 besitzt an seiner oberen Stirnseite 6 eine höckerartige Nockenbahn 7, die mittels einer Druckfeder 8 an eine feste Führung 9 gedrückt wird. Bei Drehung des Förderkolbens läuft die Nockenbahn 7 an der festen Führung 9 entlang und erteilt dem Förderkolben 3 innerhalb einer Umdrehung eine einmal hin und her gehende Längsbewegung. Die feststehende Führung ist in einem Deckel 10 angeordnet,, der einen Raum 11 im Gehäuse 1 nach außen abschließt. Außerdem ist im Deckel 10 ein gleichachsig zum Förderkolben 3 angeordneter verstellbarer

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Anschlag 12 vorgesehen. Senkrecht zum verstellbaren Anschlag 12 ist im Deckel 10 eine Welle" 15 angeordnet, die einen mit dem verstellbaren Anschlag 12 zusammenwirkenden Nocken 16 aufweist. Das von einem Dichtring 17 abgedichtete und nach außen führende Ende 18 der Welle 15 steht mit der Maschinenregelung in Verbindung.

Die zylindrische Bohrung 2 ist auf der dem Raum 11 gegenüberliegenden Seite mit einem Stopfen 19 dicht verschlossen. Zwischen diesem Stopfen 10 und einer fest und dicht in die Bohrung 20 des Förderkolbens 3 eingepreßten Druckscheibe 21 stützt sich die den Förderkolben 3 gegen die feste Führung 9 drückende Druckfeder 8 ab. Dabei begrenzt die Druckscheibe 21 in axialer Richtung die eigentliche Arbeitskammer 22 des Förderkolbens 3» wobei deren wirksame Fläche von der Oberfläche 23 der Druckscheibe 21 gebildet wird. Zwischen der Druckscheibe 21 und der Stirnseite 6 des Förderkolbens 3 ist in einer weiteren Längsbohrung 24 ein Dehnstoffelement 25 eingesetzt. Mit seinem zur Druckscheibe 21 gerichteten Ende stützt sich das Dehnstoffelement 25 über eine Zwischenscheibe 27 und eine weitere Druckfeder 26 an der Druckscheibe 21 ab, während am entgegengesetzten Ende ein Druckstück 28 angeordnet ist. Die nach außen gerichtete axiale Beweglichkeit des Dehnstoffelementes 25 gemeinsam mit dem Druckstock 28 wird im Förderkolben 3 durch eine Anlage 29 begrenzt.

Das Gehäuse 1 der Schmiermitteldosierpumpe ist ferner mit einem Schmiermittelzulauf 30 versehen, der in den Raum 11 mündet. Zuviel in den Raum 11 geführtes Schmiermittel kann durch einen Überlauf 31 zurückfließen, während sich am Grund des Raumes ein Schmiermittelkanal 32 anschließt, der im Bereich der Arbeitskammer 22 mit einer öffnung 33 seitlich in die Bohrung

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mündet. Etwa gegenüber dieser öffnung 33 liegt der Schmiermittelauslaß 3^» durch den das Schmiermittel gesteuert austreten kann. Zur Entnahme und zur Abgabe von Schmiermittel in die bzw. aus der Arbeitskammer 22 ist die Wand des Förderkolbens 3 mit einer radialen Steueröffnung 35 versehen.".

Die beschriebene Schmiermitteldosierpumpe wirkt folgendermaßen:.

Im Betrieb, wird die Schneckenwelle 4 vom nicht gezeigten Motor angetrieben und dreht den Förderkolben·3 über dessen Verzahnung 5 um seine Längsachse. Gleichzeitig wird Schmiermittel über den Schmiermittelzulauf 30 von einer nicht gezeigten Fördqreinrichtung aus einem mit der Maschine verbundenen Behälter in die Kammer 1-1 geführt. Die Nockenbahn 7 des Förderkolbens 3 gleitet von ihrer höchsten Erhebung - wie in Fig. 1 dargestellt - herunter, so daß der Förderkolben 3» unter der Kraft der Feder 8 gegen die feste Führung 9 gedrückt, nach oben gleitet. Hierdurch wird die Arbeitskammer 22 vergrößert und saugt, während die öffnung 33 mit der Steueröffnung 35 in Verbindung tritt, Schmiermittel aus der Kammer 11 über den Schmiermittelkanal 32 an. Der Förderkolben 3 gleitet - wie in Fig. 2 gezeigt - während dieser Phase mit seiner Stirnseite 6 an der festen Führung 9 entlang. Der Druckhub des Förderkolbens wird eingeleitet, wenn die Nockenbahn 7 den Förderkolben 3 unter Zusammendrücken der Druckfeder 8 nach unten bewegt, wobei die Arbeitskammer 22 verkleinert und das vorher in diese Arbeitskammer 22 gesaugte Schmiermittel über die Steueröffnung 35 in den 'Schmiermittelauslaß JK ausgeschoben wird - wie Fig. 1 zeigt. Während dieser Arbeitsphase hat sich der Förderkolben 3einmal um seine Längsachse gedreht.

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Wie in Fig. 2 dargestellt, ist das Dehnstoffelement 25"unter dem Einfluß von niedrigen Temperaturen geschrumpft. Der über die Welle 15 - entsprechend dem Leerlauf - und Teillastgebiet betätigte verstellbare. Anschlag 12 übt in dieser Stellung einen verringerten Einfluß auf den Förderkolben > aus,' so daß der Förderkolben 5 einen vergrößerten Hub ausführen kann. Die Schmiermitteldosierpumpe fördert demnach in dieser Phase, die einem Kaltstart entspricht, die wünschenswerte höhere Dosierung zur Schmierung des Triebwerkes. Da der Schmiermitteldosierpumpe nun ständig sich erwärmendes Schmiermittel zugeführt, wird, kann sich das Dehnstoffelement 25 inseiner Längs- . bohrung 24 soweit nach auswärts ausdehnen, bis das Druckstück 28 an der Anlage 29 des Förderkolbens 3 ansteht. In Fig. 1 steht das Druckstück 28 unmittelbar vor der Anlage 29 des Förderkolbens 3· Entsprechend .der Dehnung des Dehnstoff elements 25 wird der Förderkolben J5 bei seiner Hubbewegüng nach oben über das Druckstück 28 vom verstellbaren Anschlag 12 abge- . ■ fangen, wobei sich der Hub derart vermindert, daß »je nach dem Maß der Ausdehnung eine geringere Menge Schmiermittel vonder Arbeitskammer 22: angesaugt und ausgestoßen wird. Hat die Maschine ihre Betriebstemperatur erreicht, 'so ist eine Hubbe- · grenzung bzw. -vergrößerung nur auf bekannte Weise durch die von der Belastungseinstellung abhängige Verstellung des An-_v Schlages 12 möglich* Das Druckstück 28 im Förderkolben 3> bildet in jeder vom Dehnstoffelement eingenommenen Stellung gegenüber dem verstellbaren Anschlag 12 eine unnachgiebige ^: Hubbegrenzung, da die Druckfeder 26 stärker ausgelegt ist, als die Druckfeder 8, dieden Förderkolben 3 gegen die feste Führung 9 drückt. Die Druckfeder 26 hat lediglich die Aufgabe, daß sich das Dehnstoffelement 25 nach einer weiteren Temperaturerhöhung innerhalb seiner Längsbohrung 24 über die Druckfeder 26 ausdehnen kann. " : ■-

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Bei der in Fig. 3 gezeigten Schmiermitteldosierpump'e sind für gleiche oder gleichartige Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 verwendet worden. Abweichend von der.Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 weist der im Deckel 10 angeordnete verstellbare Anschlag J>6 ein in seine Längsbohrung 37 eingesetztes Dehnstoffelement 38 auf, das sich einerseits im Grund der Längsbohrung 37 über eine Zwischenscheibe 39 und eine Druckfeder 40 abstützt und andererseits an einem Druckstück 41 anliegt, dessen axiale Beweglichkeit im verstellbaren Anschlag 36 durch eine Anlage 42 begrenzt wird. Der Förderkolben 3' wird mit seiner höckerartigen Nockenbahn 7^f von einer in die Bohrung 20' hineinragenden und an der Oberfläche 23' anliegenden Druckfeder 8 gegen eine feste Führung 9 gedrückt, während an der Oberseite 6' im Förderkolben 3' ein festes Druckstück 28' angeordnet ist.

Auch bei dieser Anordnung wird der Hub des Förderkolbens 3¹ in Abhängigkeit von der Temperatur des einfließenden Schmiermittels beeinflußt, wobei das Dehnstoffelement 38 unter-der Einwirkung niedriger Temperaturen schrumpft, so daß der Förderkolben 3' den größeren Hub ausführen kann. Bei Erwärmung des Schmiermittels kann sich das Dehnstoffelement 38 innerhalb seiner Längsbohrung 37 soweit nach auswärts ausdehnen, bis das Druckstück 41 an der Anlage 42 des verstellbaren Anschlages 36 ansteht, wobei der Förderkolben 3' mit seinem Druckstück 28' bei seiner Hubbewegung nach oben vom Druckstück 41 des- verstellbaren Anschlages 36 - bis in die in Fig. 3 gezeigte Stellung abgefangen wird, so daß sich der Hub· und somit die geförderte Schmiermittelmenge vermindert^. Die Druckfeder 40 ist dabei stärker ausgelegt als die Druckfeder 8, die den Förderkolben gegen die feste Führung 9 drückt, so daß das Druckstück 41 im verstellbaren Anschlag 36 in jeder vom Dehnstoffelement 38 eingenommenen Stellung gegenüber dem Druckstück 28' des Förderkolbens 3' eine unnachgiebige Hubbegrenzung bildet.

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Die Druckfeder 40 ermöglicht eine von weiterer Temperaturerhöhung verusachte Ausdehnung des Dehnstoffelementes 38
innerhalb der Längsbohrung 37 des verstellbaren Anschlages 36. Unabhängig von der temperaturbeeinflußten Hubbegrenzung des Förderkolbens 3' ist auch bei dieser Anordnung die von der Belastungseinstellung über die Welle 15 und den Nocken 16 betätigte Hubbegrenzung bzw. -vergrößerung möglich»

- Patentansprüche -

- 10 -

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Claims

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Patentansprüche

7) Schmiermitteldosierpumpe mit einem Förderkolben, der den Pumpvorgang steuert und über ein Untersetzungsgetriebe um seine Längsachse drehbar und mittels einer federnd gegen eine feste Führung gedrückten Nockenbahn in Längsrichtung hin und her bewegbar ist, wobei ein verstellbarer Anschlag mit dem Förderkolben zusammenwirkt und den Hub des Förderkolbens begrenzt, dadurch gekenn ·ζ e i chn e t, daß im Förderkolben (3) oder in dem verstellbaren Anschlag (36) ein den Kolbenhub temperaturabhängig veränderndes Dehnstoffelement (25, 38) angeordnet ist. ...

2. Schmiermitteldosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnstoffelement (25) in einer Längsbohrung '(24) des Förderkolbens (3) axiälbeweglich angeordnet ist und sich an seinem von dem verstellbaren Anschlag (12) abgewandten Ende am Förderkolben (3) abstützt.

3. Schmiermitteldosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnstoffelement (38) in einer Längsbohrung (37) des verstellbaren Anschlages (36) axialbeweglich angeordnet ist und sich an seinem von den Förderkolben (3') abgewandten Ende am verstellbaren Anschlag (36) abstützt.

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4. Schmiermitteldosierpumpe nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in, der Längsführung (24, 37)' des Förderkolbens (3) bzw. des verstellbaren Anschlages (36) eine die Auswärtsbewegung des Dehnstoffelementes (25, 38) begrenzende Anlage (29, 42) für das Dehnstoffelement (25, 38) vorgesehen ist.

5. Schmiermitteldosierpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem sich am Förderkolben (3) bzw. am verstellbaren Anschlag (36) abstützenden Ende des Dehnstoffelementes (25* 38) eine Druckfeder (26, 40) zwischengelegt ist, die härter ist, als die den Förderkolben (3* 3') federnd gegen die. feste Führung (9) drückende Druckfeder (8). .

6. Schmiermitteldöslerpumpe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnstoffelement (25, 3ß) aus.einer Wachskapsel besteht. · .

7. Schmiermitteldosierpumpe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnstoffelement (25, 38) aus Polytrifluorchlorethylen besteht. " ■

1Ö-.12»1973
Co/re

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