HU182116B - Method and apparatus for inducting lubricant into cylinder-piston unit - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás henger-dugattyu egység kenőa- nyag-hozzávezetésére? legalább egy, pulzálo üzemi nyomás alatti munkatérrel és legalább egy, alakítható, harmónikaszerü, főleg tömlő-alakú tömitoelemmel, amely utóbbi kenőanyagtér felületén támaszkodik, amelynél a kenőanyagot ezen a kenőanyagtéren folyamatos hozzávezetés mellett vezetjük át.

A találmány tárgya továbbá berendezés henger-dugattyuegység kenőanyag-hozzávezetésére, amelynek legalább két, pulzálo munkateret meghatározó munkaeleme, valamint legalább egy, deformálható harmónikaszerü, főleg tömlő-alakú tömltőeleme van, amely kenőanyag-hozzávezető szerkezettel összekapcsolt kenőanyagtéren át az első munkaelemmel kiképzett támaszfelületen - a munkatér pulzálásának megfelelő periodikus deformálódása közben - támaszkodik.

A fenti eljárás és berendezés már ismert például a

554 733 számú NSZK-beli közrebocsátásl iratból. Ennél a tömlő-alakú tömitőelemnek kenőanyagon át a hengeres támaszfelületen való fenti támaszkodása a nyomási munkalöketek alatt is kenőanyag hozzávezetéssel történik, azaz szlvattyuüzemnél a csökkenő munkát érfogatú léketeknél, illetve motorüzemnél a növekvő munkatérnél. A hozzávezetés az ellennyomástól többé, vagy kevésbbé független mennyiség benyomásával történik, amely a kenőanyagteret fojtási helyen át hagyja el és a kisnyomású térbe jut. Ezáltal a munkatérben meglevő nyomásingadozás októl függetlenül /ezt az alábbiakban munkanyomáa-nak nevezzük/ egyensúlyi állapot érhető el a munkanyomás és a kenőanyagtérben uralkodó nyomás között, következésképpen a tömitőelem es a támaszfelület közötti közvetlen érintkezés, vagy vegyes súrlódás elkerülhető. Természetesen az ilyen kenőanyag hozzávezetés olyan szivattyúnyomást igényel, amely mindenképpen nagyobb, mint a munkanyomás maximális értékel, valamint szükséges ehhez megfelelő vezérlő és szabályzóegység, a hozzávezetett kenőanyagmennyiség vezérlésére. Ezek azonban meglehetősen nagy ráfordításokat tesznek szükségessé.

A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése.

A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően a bevezetőben leirt rugalmas tömitoelemmel ellátott henger-dugattyuegység kenőanyag-hozzávezetésére olyan eljárás és berendezés létrehozására, amely lehetővé teszi, hogy a,munkanyomáshoz képest lényegesen kisebb kenőanyag-hozzávezetési,nyomással dolgozzunk, valamint a kenőanyag-hozzavezetésnél az állandó kenőanyagáramhoz semmiféle vezérlést nem igényel.

A kitűzött feladatot a találmány szerint a bevezetőben leirt eljárás továbbfejlesztésével úgy oldottuk meg? hogy a kenőanyagot a tömitőelem felületén lévő rés-alaku kenóanyagtérbe időben periódikusan változó hozamsebességgel, és legalább túlnyomórészt az üzemi nyomás maximális értékei közötti munkalökettartományokban vezetjük.

A találmány szerinti eljárás olyan berendezéssel,foganatosítható, - amelynek jellemzőit részben már a bevezetőben említettük - amelynek lényege, hogy a kenőanyag-hozzávezető szerkezet a periódikus munkanyomás maximális értékeihez képest kisebb maximális nyomásértéket előállítani képes szerkezetként van kialakítva, továbbá előnyösen visszacsapó-szeleppel van ellátva.

A fenti intézkedéseknek köszönhetően viszonylag kisebb

182.116 munkanyomásu időszakaszokban viszonylag kisebb hozzávezetésl nyomása kenőanyag mennyiség vihető be a tömitőelem és a támaszfelület közötti kenőanyagtexbe, ami a fojtott kiáramlást tekintetbe véve a tömitőelem biztos felfekvéset teszi lehetővé, a támaszfelületen való érintkezés, vagy vegyes súrlódás nélkül.' Ennél előnyösen a visszaáramlást a kisebb nyomással dolgozó hozzávezető szerkezetbe vlsszaosapószelep elrendezéssel akadályozzuk, úgyhogy a kenőanyagnyomás és a munkanyomás közötti szükséges egyensúly a tömitőelemen gyorsan létrejöhet. Adqtt esetben azonban ez a visszacsapószelep elrendezés el is hagyható, amenynyiben a hozzávezető rendszerben a vlsszaáramlási ellenállás lehetővé teszi, hogy elegendő támasztónyomás alakuljon ki a kenőanyagtérben.

₄. A találmány továbbfejlesztése szerint igen egyszerűen gondoskodhatunk a henger-dugattyu egység munkalöketeltől független, előnyösen legalább közelítőleg állandókenőanyag-hozzávezetési nyomás időlefolyásról. Mindez rendkívül egyszerű módon teszi lehetővé nagyszámú tömitőelemmel ellátott több hengexdugattyu egység közös kenőanyaghozzávezet és ét.

Célszerű a találmány szerinti eljárás olyan foganatositási módja, amelynél a kenőanyaghozzávezetési nyomást a hengerdugattyu egység pexiódlkus munkát érváltozáshoz tartozó, a munkalöket-taxtomanyokban lévő, a munkanyomás maximális értékel közötti maximális értékűre es szinkron időlefolyásuxa választjuk.

A találmány szerinti berendezés továbbfejlesztéseként a tömitőelem felülete és a támaazfélűiét közötti vékony rés képezi a kenőanyagteret, ahol a visszacsapószelepnek legalább egy, a kenőanyagtérben a kenőanyaghozzávezetés torkolatában elrendezett szelepeleme van. A visszacsapószelep szelepelemének ilyen elrendezés evei igen kedvezően zárható le a kenőanyag hozzávezetési csatorna a munkanyomás növekedésekor. Különösen nagyon nagy munkanyomásoknál? amelyeket számításba kell venni a kenőanyag összenyomhatósá^anak és a tápvezetékek és más egységek élettartamának megítélésénél, mindez jelentős könnyebbséget okoz a tel• jes hozzávezető szerkezetet illetően, elkerülhetővé teszi továbbá a támasztáshoz hatásos kenőanyagtérfogat csökkenését, valamint védi a tömitőelemet a kenőanyag hozzávezetésl torkolat egyenetlensegeivel való érintkezéstől, igy következésképpen a károsodástól.

A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, ahol a találmány szerinti berendezés peldakénti kiviteli alakjai közül néhányat tüntettünk fel. A rajzon

Az 1. ábra a találmány szerinti henger-dugattyu egység hosszmetszete, tömlőszerü tömitőelemmel és vázlatosan feltüntetett hajtással és kenőanyag hozzávezető szerkezettel;

A 2. ábrán a, b és c diagramokat tüntettünk fel, amelynek a henger-dugattyu egység kenőanyag hozzávezetés számára fontos üzemi adatainak különböző lefolyását szemlélteti;

A 3^a és Jb ábrákon a tömitő elemnek a munkahengerhez való csatlakozási körzetének axiális, illetve keresztirányú metszete látható, a visszacsapó szeleppel együtt;

A 4. és 5· ábra tömltőelem-csatlakozókörzet egy-egy axiális metszete a visszacsapó szelep két módosított kivitelével.

182.116

Az 1. ábra szerinti elrendezésnél az első munkaelemként szolgáló 1 henger, valamint a másik munkaelemként szereplő 2 dugattyú egymással tömlő-alakú 3 tömitőelemen át van összekötve. A,tömlő-alakú 3 tömitőelem az 1 henger hengeres 4 támaspfelületén támaszkodik. A 3 tömitőelemnek az 1 hengeren való, radiális irányban megvastagított csatlakozási 3a körzetében a 4 támaszfelület tórusz-alaku, kifelé Ívelő átmeneti 4a felületszakaszt képez. A 3^a csatlakozási körzet anyagzáróan, például vulkanizácloval van az 1 henger la közgyűrűjével összekötve. Ebben a csatlakozási körzetben helyezkedik el az alább Ismertetésre kerülő kenőanyag-hozzávezetés torkolata. A 3 tömitőelem másik végén ugyancsak anyagzáróan a 2 dugattyú kupfelületével van összekötve. Az 1 hengerben nyomó 2a csavarrugó lefelé kényszeríti az 1 hengerben eltolhatóan vezetett 2b szárat egy oszcilláló hajtóelemre, jelen esetben 7b bütyökre. A 3 tömitőelemen belül kialakított 5 munkatér a 2b szár X nyilirányu elmozdulásakor tehát csökken.

Az ábrázolt esetben a 2 dugattyú alsó helyzetében van a maximális munkatér-térfogat. Az 5 munkatér 6 fedéllel van lezárva, amely hozzávezető és elvezető 6a vezetékkel van ellátva. A 6a vezeték külön nem ábrázolt szelephez csatlakozik, A 3 tömitőelem és a 4 támaszfal között résalaku 3b kenőanyagtér helyezkedik el, amely igen kis vastagságú radiális irányban. Ennek a kenőanyaggal való feltöltése a 3 tömitőelem és a 4 támasztófelület közötti érintkezést kizárja a 3 tömitőelemnek a dugattyumozgás által keltett oszcilláló mozgásának körzetében. A dugatytyu ilyen alternáló mozgatáshoz hajtásként 7 hajtóegység szolgál. A 7 hajtóegység 7a hajtótengellyel és 7b bütyökkel van ellátva, amely utóbbira a 2b dugattyurudat a nyomó 2a csavarrugó szorítja. A 7 hajtóegységgel, továbbá 8 szivattyúval ellátott kenőanyag-hozzávezető szerkezet vázlatosan jelölt 8a tengelyen és 8b bütykön át van összekapcsolva. A kenőanyag-hozzávezető 8c vezetékben a jelen esetben 8d visszacsapószelep van elrendezve. A kenőanyag-hozzávezetés 9 torkolata előnyösen kis tehetetlenségű visszacsapó 15 szelepelemmel van ellátva. A kenőanyag-hozzávezetés 9 torkolata megfelelő átömlőhornyokkal ellátott 10 gyürütest alsó oldalán helyezkedik el, amely gyűrütést a felső oldalán az átmeneti 4a felületszakaszt képezi. A 3 tömitőelem oszcilláló deformációjakor a tömítőanyagon belüli húzóerőket ennek a felület szakasznak a kifelé Ívelésével az la közgyűrűre adjuk át.

A 2. ábrán látható diagramok a hengerdugattyu egység szivattyús üzemére vonatkoznak, azaz csökkenő munkatér!ogatnal nagy munkanyomással. Az a diagramon a h. munkadugattyu-löket és a kenőanyaga zállitó szivattyú tu szivattyulöketenek időbeli lefolyását szemléltetjük. Ez a munKamód szinkronizált kenőanyag-hozzavezetésnek felel meg, a munkalöketekben egyre növekvő munkatérfogattal. A kenőanyag-hozzávezetési p„ nyomás ehhez tartozó lefolyását a b diagram B görbéje mutatja. Ez a hozzávezetés viszonylag kis^- maximális hozzávezetés! p,^ nyomással történik. A v„ kenőanyag-áram időbeli lefolyását a c diagramon B görbével jelöltük. Egyébként a bevezetésben említett előnyökkel alkalmazható az aszinkron kenőanyaghozzávezetés, például lényegében állandó hozzávezet és 1 ρ^θ nyomással, a b diagram A vonala szerint. Ennél ugyancsak behatol a kenőanyag a 3b kenőanyagtérbe /1. ábra/, /a növekvő munkatér térfogat munkalöketeinek tarto4

182.116 mányában, azaz kis munkanyomásnál, és a a diagram A görbéje szerinti v„ anyagáramnál/. · “

A Ja. és Jb. ábrákon a visszacsapószeleppel ellátott kenőanyaghozzávezetés1 torkolat a 10 gyürütest 10a homlokfelületén kiképzett változata látható részletesebben. A kenőanyaghozzávezető 8c vezetékhez az 1 hengerben kialakított radiális 11 csatorna, a 10 gyürütesten kialakított kerületi 12 elosztóhorony, valamint a 10a homlokfelületen belül radiális hozzávezető 13 hornyok csatlakoznak. Ezek a radiális 13 hornyok a 10 gyürütest és az 1 henger közötti belső kerületi 14 horonyba torkollnak* amelynek a kenőanyaghozzávezet esnek a 3b kenőanyagtérben való végső elosztása a feladata. A 9 torkolatot magát lapos háromszög-alakú keresztmetszetű kerületi horonyként alakítottuk ki, amelybe gyürü-alaku, radiális irányben deformálható 15 szelepelem van iktatva. A 3 tömitőelem felőli 15a bázisoldalán a gyürü-keresztmetszetnek b szélessége van, amely lényegesen nagyobbra van méretezve, mint a radiális keresztmetszet d magassága, úgyhogy a 4 támaszfelület hengeres részével szemben a gyűrű hegyesszögben lejtő 15b hátfelületekkel rendelkezik. Mihelyt a kenőanyaghozzávozetésl nyomás a tömitőelem belső oldalára ható munkanyomást kellően túllépi, a gyürü-alaku 15 szelepelem radiálisán befelé deformálódik, amint ezt a 3a ábrán szaggatott vonallal feltüntettük. Ezzel a gyűrű 15b hátfelületeinel a 3b kenőanyagtérbe hegyesszögbe torkoló átömlőcsatornák jönnek létre, amelyek a munkanyomás növekedésekor a gyűrű radiális kiterjedésével automatikusan ismét záródnak. A gyürüalaku szelepelem adott esetben alig deformálható, azonban rugalmas anyagból, különösen jó csúszási tulajdonságokkal rendelkező műanyagból készülhet, igy a gyors szelepmüködtetéshez csekély nyomáskülönbségek elegendőek. Ezen túlmenően a szelepelem érintésével a tömitőelem felületét csak kismértékben terheljük. A gyürüalaku szelepelem csekély tömeg is hozzájárul ahhoz, hogy működés közben kis tehetetlensége legyen.

A gyürüalaku 15 szelepelem külső oldalán kerületirányu gyürü-alaku 15c nyúlvány van kiképezve, amely a kerületi 14 horonyba nyúlik, és a szelepet axiális irányú elmozdulás ellen biztosítja. Amint a 3b. ábrából kitűnik, a gyürü-alaku 15c nyúlványban 15d mélyedések vannak kialakitva, amelyek radiálisán befelé a 15b hátfelületek tartományába vannak kialakitva. Ennek következtében a kenőanyag a kerületi 14 horonyból a 15b hátfelületéknél radiális befele-lrányu deformálással kiképzett átömlőcsatornákba jutnak, ha ez a radiális deformálás kis mértékben már megvalósult. Ez is hozzájárul a visszacsapószelep zavarásmentes működéséhez.

A visszacsapószelep 4. ábra szerinti kivitelénél a kenőanyaghozzávezető 8c vezetékhez és a radiális 11 csatornához kerületi 22 elosztóhorony, valamint radiális 23 csatornák és végelosztó 24 horony csatlakozik a 20 gyürütest jobb homlokfelületén belül. Az átmeneti 4a felületszakasz itt a 20 gyürütesttől elkülönített, a tömitőelem csatlakozási 3a körzet alakithatósága miatt axiallsan deformálható, gyürü-alaku 25 szelepelemmel van kialakítva, amely hátsó 25& felületével a kenőanyaghozzávezet és torkolatát lezárja, ha a munkanyomás a kenőanyaghozzávezet ési nyomást túllépi. A 25 szelepelemnek a 4. ábra szerint balra történő axiális eltolásakor a 25a felület alsó szakasza ' szabaddá teszi a 5b kenőanyagtérbe való áthaladást. Itt ugyan5

182.116 csak a kenőanyag áramlás hegyesszögű betorkolása jön létre a 4 támfelület hengeres részéhez képest, ami hozzájárul ahhoz, hogy a kenőanyag egyenletesen és gyorsan eloszoljon.

A gyürü-alaku 25 szeletelem axiális Irányú eltolhatósága helyett, vagy amellett járulékosan radiális irányban deformálható lehet, ami az anyag megfelelő megválasztásával minden további nélkül elérhető. Befelé deformálásnál a gyíirütest keresztmetszete a 4. ábra szerinti kivitel esetében könnyen úgy elfordulhat, hogy a 25A hátfelületek belső szélének körzete a hengerről felemelkedhet, míg a gyűrű külső körzete továbbra is támaszkodik. így a gyürütest kis deformálása Is elegendő a szelep működéséhez.

Az 5· ábra szerinti példakénti kiviteli alak esetében axiálisan eltolható, gyürü-alaku 35 szelepelemről gondoskodtunk, amely jobboldali 35a homlokfelületével az 1 henger megfelelő sik homlokfelületén felfekszik, valamint a kenőanyaghozzávezetésl nyomás hatására nyitáshoz balra eltolódik. Ehhez a 35 szelepelem radiális irányban 36 távtartógyürübe van befogva, amely jobboldali homlokfelületén kerületi 32a és 32b elosztohornyokkal, valamint a kenőanyagnak a 35 szelepelem jobboldali homlokfelületéhez való átömlésehez radiális 33 csatornákkal van ellátva. Az Ilyen kivitel különösen ott alkalmazható előnyösen, ahol a 35 szelepelemhez nem deformálható és nem kellően kopásálló anyagokat alkalmazunk.

Claims (10)

1. Eljárás henger-dugattyu egység kenőanyag-hozzávezetésére, legalább egy, pulzálo üzemi nyomás alatti munkatérrel és legalább egy, deformálható harmonikaszerü, főleg tömlő-alakú tömitőelemmel, amely felületével kenőanyagteret tatáról, a kenőanyagot ezen a kenőanyagtéren folyamatos adagolással vezetjük át, azzal jellemezve, hogy a kenőanyagot a tömítőelem /3/ felületén lévő rés-alaku kenoa'nyagtérbe /3b/ periódlkusan változó hozamsebességgel, valamint legalább túlnyomórészt a munkanyomáe maximális értekei közötti munkalöket-tartományokban vezetjük. .

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kenőanyag-hozzávezetést olyan nyomással /p_z/ végezzük, amely a henger-dugattyu egység üzemi nyomásához /Ρλ/ képest aszinkron, főleg a lényegében egyenletes időlefolyásban /A/ az üzemi nyomás maximális értékéhez /P^]/ képest kisebb maximális értékű /p_7Q/, továbbá a maximális üzemi nyomású munkalöket-tartományokban a kenőanyaghozzávezetésben a visszaáramlást akadályozzuk.

3· Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, ázzál jellemezve, hogy a kenőanyaghozzávezetesi nyomást /p„/ a henger-dugattyu egység perlódlkus munkatérváltozásához viszonyítva - a munkalöket-tartományokban az üzemi nyomás maximális értékei között maximális értékűre /p₇₁/ és szinkron időlefolyásura /B/ választjuk. ^ώΧ

4. Berendezés henger-dugattyu egység kenőanyag-hozzávezetésére, pulzáló munkateret meghatározó legalább két munkaelemmel, valamint legalább egy, deformálható es harmonikaszerü, fő6

182.116 lég tomlőalaku tömltőelemmel, amely kenöanyaggzállító egységgel összekapcsolt kenőanyagtéren át az első munkaelemmel képzett támaazfeluleten - a munkatér pulzálásának megfelelő periodikus deformálódása közben - fekszik fel, azzal jellemezve, hogy a kenőanyaghozzávezető szerkezet /8/ a periodikus üzemi nyomás /p’*/ maximális értékeihez képest kisebb maximális nyomást /Pgq/» P^l/ előállítani képes szerkezetként van kialakítva, amely előnyösen vlsszacsapószeleppel /8^; 15; 25; 35/ van ellátva.

5. A 4. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kenőanyagtér /3_h/ a tömitőelem /3/ felülete és a támaszfelület /4/ közötti vé&ony résként van kialakítva, a visszacsapószelepnek legalább egy, a kenőanyagtérben /3b/ a kenőanyaghozzavezetés torkolatában /9/ elrendezett szelepeleme /15; 25; 35/ van.

6. Az 5· igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy legalább egy gyürüalaku, a kenőanyaghozzávezetési nyomás, illetve az üzemi nyomás hatasára radiálisán deformálható szelepelem /15; 25; 35/ van, amely előnyösen a támaszfelületben /4/ gyűrühoronyként kialakított kenőanyaghozzávezetési torkolatba /9/ nyúlik.

7. A 6. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a gyürü-alaku szelepelemnek /15/ a tömitőelem /3/ felöli bázisoldallal /15a/ ellátott lényegében háromszög-alakú keresztmetszete, valamint a bázisszélességhez /b/ képest kisebb keresztmetszet-magassága /d/ van.

8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a gyücü-alaku szelepelemnek /15/ a tömitőelemtől /3/ távoli hátoldalán legalább egy axiális ütközőeleme /15c/ van, amely támasztófelület-oldali szilárd test megfelelő mélyedésébe /14/ nyúlik éa előnyösen mélyedésekkel /15d/ ellátott gyürünyulványként /15c/ van kialakítva.

9. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a támaszfelület /4/ a tömltőelemnek /3/ a munkaelemek egyikéhez /1/ való csatlakozási körzetében /3a/ legalább szakaszosan kupalaku, vagy tórusz-alaku átmeneti felületszakasza /4a/ van, továbbá az átmeneti felületszakasznak /Aa/ legalább egy része a kenőanyaghozzávezetési torkolat körzetében elrendezett, ennek a torkolatnak zárásához, illetve nyitásához axiálisan eltolható és/vagy radiálisán deformálható, gyürüalaku szelepelemként /25; 35/ van kialakítva.

10. A 9. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a gyürü-alaku szelepelemnek /25/ a kenőanyaghozzávezet és felöli hátoldala a támaszfelület /4/ hengeres részébe hegyesszögbe átmenő kupfelületü szakaszként /25*4 van kialakítva.