DE1095670B

DE1095670B - Liquid pump

Info

Publication number: DE1095670B
Application number: DEJ13674A
Authority: DE
Inventors: Bertram Anthony Peaster; Suckling Green Lane; Michael James Price
Original assignee: Integral Ltd
Current assignee: Lucas Support Services Ltd
Priority date: 1956-11-06
Filing date: 1957-09-04
Publication date: 1960-12-22

Description

Flüssigkeitspumpe Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für Axialkolbenpumpen mit parallel zur Pumpenachse angeordneten Zylindern, die zur Änderung der Fördermenge in Abhängigkeit vom Förderdruck eine von der Druckseite zur Saugseite der Pumpe führende ürberströmleitung steuert.Liquid pump The invention relates to a control device for Axial piston pumps with cylinders arranged parallel to the pump axis, which can be changed the delivery rate depending on the delivery pressure one from the pressure side to the suction side the overflow line leading to the pump controls.

Es ist bereits eine Kolbenpumpe mit parallel zur Pumpenachse angeordneten Zylindern bekannt, deren Kolben durch eine Taumelscheibe angetrieben werden und von deren Zylinderarbeitsräumen je mehrere axial hintereinanderliegende überströmkanäle ausgehen, die in Abhängigkeit vom Förderdruck der Pumpe durch einen im übrigen unter dem Druck einer Feder stehenden Servokolben nacheinander geöffnet und geschlossen werden.It is already a piston pump arranged parallel to the pump axis Known cylinders whose pistons are driven by a swash plate and of their cylinder working spaces each have several overflow channels axially one behind the other go out, which depends on the delivery pressure of the pump by an otherwise under The servo pistons, which are under the pressure of a spring, are opened and closed one after the other will.

Bei einer bekannten Kolbenpumpe ähnlicher Bauart weisen die Kolben je eine gegen den Arbeitsraum offene Axialbohrung und damit verbundene radiale Bohrungen auf, die mit axial versetzten ÜberstrÖmkanälen in dein außerhalb des Arbeitsraumes liegenden Teil des Zvlinders in Verbindung stehen. Diese überströmkanäie werden durch eine den Zylinder umfassende und auf ihm gleitende Ringhülse in Abhängigkeit vom Förderdruck der Pumpe nacheinander geöffnet oder geschlossen.In a known piston pump of a similar design, the pistons One axial bore open towards the work space and one associated radial bore on, those with axially offset overflow channels in your outside of the work area lying part of the cylinder. These overflow channels are by an annular sleeve encompassing the cylinder and sliding on it as a function opened or closed one after the other by the delivery pressure of the pump.

Bei einer anderen bekannten Kolbenpumpe erfolgt der Druckhub der Kolben durch eine Taumelscheibe, deren Neigung durch einen Servokolben verstellt werden kann, während der Saughub der Kolben durch eine im Arbeitsraum des Zylinders liegende Feder bewirkt wird. Auf die eine Seite des Servokolbens wirkt der Förderdruck der Pumpe, auf die andere die Kraft einer Feder, der durch eine Drosselstelle herabgesetzte Förderdruck und der Druck in einer Abflußleitung, deren Ausflußöffnung in Abhängigkeit von der Druckdifferenz vor und hinter einem Verstellorgan in der Förderleitung geregelt wird. Durch dieses Verstellorgan, dessen Lage auf hydraulischem Weg die Ausflußöffnung der Abflußleitung und damit über den Servokolben die Neigung der Taumelscheibe und damit den Kolbenhub beeinflußt, wird die Fördermenge der Pumpe eingestellt.In another known piston pump, the pressure stroke of the pistons takes place by a swash plate, the inclination of which can be adjusted by a servo piston can, during the suction stroke of the piston by a lying in the working space of the cylinder Spring is effected. The delivery pressure acts on one side of the servo piston Pump, on the other the force of a spring, which is reduced by a throttle point Delivery pressure and the pressure in a discharge line, their discharge opening as a function regulated by the pressure difference upstream and downstream of an adjusting element in the delivery line will. Through this adjusting member, the position of which hydraulically opens the outflow opening the discharge line and thus the inclination of the swash plate and via the servo piston thus influencing the piston stroke, the delivery rate of the pump is adjusted.

Die Charakteristiken dieser bekannten Pumpen weisen die in Fig. 1 dargestellte Kurvenschar auf, die die Fördermenge, z. B. in Liter je Minute, über dem Förderdruck für verschiedene Drehzahlen der die Pumpe antreibenden Kraftmaschine zeigen. Wenn das durch die Pumpe angetriebene Gerät, z. B. das Fahrwerk eines Flugzeuges, zum Stillstand kommt, so hört die Flüssigkeitsströmung auf, und der Förderdruck steigt im Fall der Kurve A von dem Wert P1 auf den Wert P2. Dieser Druckanstieg ist unerwünscht, weil die Pumpe außerdem zur Lieferung von Druckflüssigkeit konstanter Druckhöhe für verschiedene andere Zwecke dient. Zweck der Erfindung ist es, diese Drucksteigerung zu vermeiden oder wenigstens wesentlich zu vermindern und eine Charakteristik zu erhalten, wie sie in Fig.2 dargestellt ist, bei der der Förderdruck P4 konstant oder praktisch konstant bleibt, unabhängig davon, ob Änderungen im Druckflüssigkeitsbedarf des von der Pumpe belieferten Systems stattfinden.The characteristics of these known pumps are as shown in FIG. 1 illustrated family of curves, which the flow rate, z. B. in liters per minute, about the delivery pressure for different speeds of the engine driving the pump demonstrate. When the device driven by the pump, e.g. B. the landing gear of an airplane, comes to a standstill, the liquid flow stops and so does the delivery pressure increases in the case of curve A from the value P1 to the value P2. This rise in pressure is undesirable because the pump is also more constant for the delivery of hydraulic fluid Head is used for various other purposes. The purpose of the invention is this To avoid an increase in pressure or at least to reduce it significantly and a characteristic as shown in Fig. 2, at which the delivery pressure P4 is constant or remains practically constant, regardless of whether there are changes in the hydraulic fluid requirement of the system supplied by the pump.

Schließlich ist noch eine Pumpe mit parallel zur Pumpenachse angeordneten Zylindern bekannt, in denen Kolben gleiten, die eine gegen den Arbeitsraum offene Axialbohrung und mit dieser verbundene, in einer Radialebene außerhalb des Zylinders liegende, axiale Bohrungen aufweisen, die durch eine auf dem Kolben gleitende Ringhülse verschlossen oder geöffnet werden. Die Ringhülse wird über ein Gestänge von einem unter dem Druck des Arbeitsmittels und dem Gegendruck von Federn stehenden Servokolben verschoben. Die Bohrung des Zylinders zum Zufluß des Arbeitsmittels in den Arbeitsraum wird vom Kolben gesteuert. Solange durch die Druckleitung der Pumpe Flüssigkeit abströmt, hält die Pumpe einen hohen Förderdruck aufrecht, findet aber keine merkliche Flüssigkeitsentnahme statt, geht die Kontrolle des Servokolbens auf eine nur schwache Feder über, und der Förderdruck der Pumpe geht stark zurück. Ein solcher Druckabfall bei sinkender Entnahme soll durch die angemeldete Regelvorrichtung vermieden werden.Finally, there is also a pump arranged parallel to the pump axis Known cylinders in which pistons slide, which are open towards the working space Axial bore and associated therewith, in a radial plane outside the cylinder have lying, axial bores, which through an annular sleeve sliding on the piston be closed or opened. The ring sleeve is connected to a linkage by a Servo pistons under the pressure of the working medium and the counter pressure of springs postponed. The bore of the cylinder for the inflow of the working medium into the working space is controlled by the piston. As long as liquid through the pressure line of the pump flows off, the pump maintains a high delivery pressure, but does not find any noticeable Withdrawal of fluid takes place, the control of the Servo piston to a weak spring, and the delivery pressure of the pump drops sharply. Such a pressure drop with decreasing withdrawal should be caused by the registered control device be avoided.

Die Erfindung geht aus von einer Regelvorrichtung für Axialkolbenpumpen mit parallel zur Pumpenachse angeordneten Zylindern, in denen Kolben gleiten, die eine gegen den Arbeitsraum offene Axialbohrung und mit dieser axialen Bohrung verbundene radiale Bohrungen aufweisen, die durch eine Hülse verschlossen oder geöffnet werden, die von einem auf der einen Seite von dem unter Druck stehenden Arbeitsmittel beaufschlagten, in einem Zylinder gleitenden Servokolben über ein Gestänge bewegt wird, wobei die Zylinder von den Kolben gesteuerte Bohrungen zum Zufluß des Arbeitsmittels haben. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die andere Seite des Servokolbens an eine Leitung angeschlossen ist, die über eine Drosselstelle mit einem Druckraum der Pumpe oder mit einer an , diesem Druckraum angeschlossenen Förderleitung verbunden ist und die eine Abflußöffnung aufweist, die durch ein Ventil gesteuert wird, das durch die Wirkung des in der Förderleitung herrschenden Druckes geöffnet und durch Federdruck geschlossen wird.The invention is based on a control device for axial piston pumps with cylinders arranged parallel to the pump axis, in which pistons slide, the an axial bore open to the working space and connected to this axial bore have radial bores that are closed or opened by a sleeve, which are acted upon by one of the pressurized working fluid on one side, Servo piston sliding in a cylinder is moved via a linkage, the Cylinders have bores controlled by the piston for the inflow of the working medium. The invention is characterized in that the other side of the servo piston is connected to a line that has a throttle point with a pressure chamber the pump or with a delivery line connected to this pressure chamber and which has a drain opening which is controlled by a valve which opened by the effect of the pressure prevailing in the delivery line and through Spring pressure is closed.

Das in der Abflußleitungg der einen Servozylinderseite vorgesehene Abflußventil steht vorzugsweise unter der Wirkung eines Fördermengenbegrenzers, der durch einen Kolben gebildet wird, welcher unter der Wirkung der Differenz der vor und hinter einer in der Pumpenförderleitung angeordneten Drosselstelle herrschenden Drücke steht und so mit dem Ventil verbunden ist, daß er dieses mehr öffnet, wenn die Strömung in der Förderleitung ein bestimmtes Maß überschreitet. Die Drosselstelle in der Pumpenförderleitung kann durch ein einstellbares Nadelventil gebildet sein, das durch einen Servokolben betätigt wird, der von einer Druckdifferenz beaufschlagt ist, die durch die Drehzahl eines von der Pumpe angetriebenen hvdraulischen Motors bestimmt wird.The one provided in the drain line on one side of the servo cylinder Drain valve is preferably under the action of a flow limiter, which is formed by a piston, which under the action of the difference in prevailing in front of and behind a throttle point arranged in the pump delivery line Pressure is and is so connected to the valve that it opens this more when the flow in the delivery line exceeds a certain level. The throttle point in the pump delivery line can be formed by an adjustable needle valve, which is actuated by a servo piston to which a pressure difference is applied is determined by the speed of a hydraulic motor driven by the pump is determined.

Die Empfindlichkeit der Beeinflussung des Abflußventils kann dadurch erhöht werden, daß es in der Öffnungsrichtung nicht nur dem verminderten hydraulischen Druck der Niederdruckseite des Servozylinders, sondern zusätzlich noch dem vollen Förderdruck der Pumpe ausgesetzt wird.The sensitivity of the influence on the drain valve can thereby be increased that it is in the opening direction not only the decreased hydraulic Pressure on the low-pressure side of the servo cylinder, but also the full one Delivery pressure of the pump is exposed.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen von Pumpen gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 die Charakteristik einer üblichen Pumpe, Fig.2 die Charakteristik einer Pumpe gemäß der Erfindung, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die erste Ausführungsform der Pumpe, Fig.4 eine Schemazeichnung einer Abwandlung dieser Pumpe, Fig. 5 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform, Fig. 6 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform, Fig. 7 eine vierte Ausführungsart im Schnitt und Fig. 8 einen Teilschnitt in größerem Maßstab durch das Abflußventil.In the drawing are some embodiments of pumps according to FIG Invention shown for example, namely Fig. 1 shows the characteristics of a usual pump, FIG. 2 the characteristics of a pump according to the invention, FIG. 3 a longitudinal section through the first embodiment of the pump, Figure 4 is a schematic drawing a modification of this pump, FIG. 5 a section through a second embodiment, FIG. 6 shows a section through a third embodiment, FIG. 7 shows a fourth embodiment in section and FIG. 8 shows a partial section on a larger scale through the drain valve.

Die in Fig.3 dargestellte Pumpe weist mehrere Pumpenplunger 10 auf (von denen nur zwei zu sehen sind), die im Kreis angeordnet und in Zylinderbohrungen des Pumpengehäuses 100 hin- und herbeweglich sind. Jeder Zylinder weist einen hinteren Teil 9 und einen vorderen Teil 90 auf. Die Plunger sind mit einer zentralen Längsbohrung 11 und seitlichen Überströmöffnungen 12 versehen. Sie werden durch eine Taumelscheibe 13 bewegt, die auf einer Antriebswelle 13 befestigt ist. Die zu fördernde Flüssigkeit tritt durch, den Eintrittsstutzen 25 in den Innenraum 110 des Gehäuses 100 ein und wird beim Saughub jedes Plungers in dessen Zylinder 90 eingesaugt. Beim Förderhub wird die Flüssigkeit dann durch das Ausströmventil 26 in einen Ringraum 140 übergeschoben, der mit einer Förderleitung 14 in Verbindung steht. Jedem Plunger ist ein Überströmventil zugeordnet, das als eine den Plunger umgebende Büchse 24 ausgebildet ist. Nehmen diese Büchsen die in Fig. 3 dargestellte Lage ein, die der maximalen Förderleistung der Pumpe entspricht, so wird jeder Plunger 10 mit dem Fördern der angesaugten Flüssigkeit beginnen. sobald sein vorderes Ende in den vorderen Teil 90 des zugehörigen Zylinders eintritt. Werden die Büchsen 24 jedoch nach rechts verschoben, so werden die Überströmöffnungen 12 freigegeben, sobald sie das rechte Ende des Zylinderteils 9 verlassen. Daher wird nun Flüssigkeit durch die Bohrung il und die Öffnungen 12 ausströmen und daher so lange keine Förderung stattfinden, bis die Öffnungen in die Büchse 24 gelangen und dadurch abgeschlossen werden. Die Förderleistung der Pumpe wird also durch die Verstellung der Büchsen 24 und damit der zu Anfang des Förderhubes zurückströmenden Flüssigkeitsmenge verändert und nimmt um so mehr ab, je weiter die Büchsen aus der dargestellten Lage nach rechts verschoben werden.The pump shown in FIG. 3 has a plurality of pump plungers 10 (only two of which can be seen), which are arranged in a circle and can be moved back and forth in cylinder bores of the pump housing 100. Each cylinder has a rear part 9 and a front part 90. The plungers are provided with a central longitudinal bore 11 and lateral overflow openings 12. They are moved by a swash plate 13 which is mounted on a drive shaft 13. The liquid to be conveyed passes through the inlet connection 25 into the interior 110 of the housing 100 and is sucked into the cylinder 90 of each plunger during the suction stroke. During the delivery stroke, the liquid is then pushed over through the outflow valve 26 into an annular space 140 which is connected to a delivery line 14. Each plunger is assigned an overflow valve which is designed as a sleeve 24 surrounding the plunger. If these bushings assume the position shown in FIG. 3, which corresponds to the maximum delivery rate of the pump, then each plunger 10 will begin to deliver the sucked-in liquid. as soon as its front end enters the front part 90 of the associated cylinder. However, if the sleeves 24 are shifted to the right, the overflow openings 12 are released as soon as they leave the right-hand end of the cylinder part 9. Therefore, liquid will now flow out through the bore 11 and the openings 12 and therefore no delivery will take place until the openings reach the sleeve 24 and are thereby closed. The delivery rate of the pump is thus changed by the adjustment of the sleeves 24 and thus the amount of liquid flowing back at the beginning of the delivery stroke and decreases the more the sleeves are moved to the right from the position shown.

Die Büchsen 24 sind mit einer Scheibe 15 verbunden, die in eine Nut der Büchsen eingreift, von einer Feder 16 belastet ist und mittels einer Kolbenstange 17 mit einem Servokolben 18 verbunden ist. Die linke Seite des Servozylinders, in dem sich dieser Kolben befindet, ist über Bohrungen 118 mit dem Ringraum 140 verbunden und steht daher unter dem Förderdruck Pd der Pumpe, während die andere Seite des Servozylinders über eine Leitung 19 und eine Drosselstelle 20 mit der Druckleitung 14 der Pumpe verbunden ist. Das Ende der Leitung 19 weist eine Öffnung 190 auf, die durch ein Ventil 21 gesteuert wird, das in Abhängigkeit von hydraulischen Werten der Förderleitung betätigt wird. Auf die rechte Seite des Servokolbens wirkt daher ein durch verschiedene Größen bestimmter verminderter Druck kPd. Das Ventil 21 sitzt auf einem um einen Zapfen 122 schwenkbaren Hebel 22, der einerseits unter der Wirkung einer Feder 23 und andererseits unter der Wirkung eines hydraulischen Drucks steht.The sleeves 24 are connected to a disk 15 which is in a groove engages the bushes, is loaded by a spring 16 and by means of a piston rod 17 is connected to a servo piston 18. The left side of the servo cylinder, in which this piston is located is connected to the annular space 140 via bores 118 and is therefore under the delivery pressure Pd of the pump, while the other side of the Servo cylinder via a line 19 and a throttle point 20 to the pressure line 14 of the pump is connected. The end of the line 19 has an opening 190, which is controlled by a valve 21, which is dependent on hydraulic values the delivery line is operated. It therefore acts on the right side of the servo piston a reduced pressure kPd determined by various sizes. The valve 21 is seated on a lever 22 pivotable about a pin 122, on the one hand under the action a spring 23 and on the other hand is under the action of hydraulic pressure.

Das Ventil 21 ist zunächst geschlossen. Wird die Pumpe jedoch in Betrieb gesetzt, so steigt der Förderdruck Pd auf einen Wert P3 (z. B. 150 kg/cm2), bei dem sich das Ventil 21 zu öffnen beginnt. Das Ventil öffnet sich weiter in dein 'Maße. wie der Förderdruck Pd der Pumpe ansteigt bis auf den Maximaldruck P4 (z. B. 225 kg/cm2). Wenn die Belastungsverhältnisse der Pumpe in Ordnung sind, bleibt dieser Druck konstant auf dem angegebenen Wert und das Ventil 21 in einer bestimmten Stellung.The valve 21 is initially closed. If the pump is started, however, the delivery pressure Pd rises to a value P3 (e.g. 150 kg / cm2) at which the valve 21 begins to open. The valve opens further to your extent. how the delivery pressure Pd of the pump rises to the maximum pressure P4 (e.g. 225 kg / cm2). If the load conditions of the pump are in order, this pressure remains constant at the specified value and the valve 21 in a certain position.

Sinkt nun der Druckflüssigkeitsbedarf des Systems, so neigt der Förderdruck Pd zu einer weiteren Steigerung über den Druck P4 hinaus. Diese Steigerung, die sich auf beiden Seiten des Servokolbens 18 bemerkbar macht, bewirkt, daß sich das Ventil 21 etwas weiter öffnet. Die dadurch hervorgerufene Steigerung des Durchflusses durch die Drosselstelle 20 bewirkt ein augenblickliches Absinken des auf die rechte Seite des Servokolbens 18 wirkenden Druckes, so daß sich der Kolben schnell nach rechts bewegt und dabei über die Kolbenstange 17 und die Scheibe 15 die Büchsen 24 mitnimmt, wodurch die Menge der überströmenden Flüssigkeit erhöht und infolgedessen der Förderdruck der Pumpe herabgesetzt wird. Sobald der Ausgleich zwischen der Fördermenge und dem eingestellten Förderdruck P4 wiederhergestellt ist, kehrt das Ventil 21 in seine vorherige Stellung zurück, wodurch der Servokolben 18 wieder ausgeglichen ist.If the hydraulic fluid requirement of the system now falls, the delivery pressure Pd tends to increase further above the pressure P4. This increase, which is noticeable on both sides of the servo piston 18, causes the valve 21 to open a little further. The resulting increase in the flow through the throttle point 20 causes an instantaneous drop in the pressure acting on the right side of the servo piston 18, so that the piston moves quickly to the right and thereby takes the bushes 24 with it via the piston rod 17 and the disk 15, whereby the amount of overflowing liquid is increased and, as a result, the delivery pressure of the pump is reduced. As soon as the balance between the delivery rate and the set delivery pressure P4 is restored, the valve 21 returns to its previous position, whereby the servo piston 18 is balanced again.

Es ist zu erwähnen, daß der entgegengesetzte Vorgang stattfindet, wenn der Druckmittelbedarf des hydraulischen Systems die Förderleistung der Pumpe iil>ersteigt. Dadurch ergibt sich ein Absinken des Förderdruckes Pd der Pumpe. Das Ventil 21 wird sich also etwas schließen und dadurch die Strömung durch die Drosselstelle 20 vermindern. Dies bewirkt ein plötzliches Ansteigen des Druckes auf der rechten Seite des Kolbens 18, der sich also nach links bewegt und dadurch die Überströmmenge vermindert.It should be noted that the opposite process takes place, when the pressure medium requirement of the hydraulic system increases the delivery rate of the pump iil> ascends. This results in a drop in the delivery pressure Pd of the pump. That Valve 21 will therefore close somewhat and thereby the flow through the throttle point 20 decrease. This causes a sudden increase in pressure on the right Side of the piston 18, which is moving to the left and thereby the overflow reduced.

Das Ventil 21 ist, wie aus vorstehendem ersichtlich ist, während des Betriebes der Pumpe geöffnet und erlaubt eine Strömung durch die Drosselstelle 20 in den Bereich zwischen den Drücken P3 und P4, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Die geringen Bewegungen des Ventils 21 aus der dem Druck P4 entsprechenden eingestellten Stellung, die, wie soeben beschrieben, bei Änderungen der Belastungsbedingungen eintreten, ergeben Änderungen des Förderdruckes von etwa 1,5 kg/em2. Man erkennt also, daß der Förderdruck Pd unabhängig von der Fördermenge der Pumpe praktisch konstant auf dem Wert P4 bleibt. -Der Servokolben 18 wird infolge der Strömung durch die Drosselstelle 20 stabil gehalten. Diese Strömung wird sehr klein gehalten, weil sie von der Förderung der Pumpe abgezogen werden muß. Sie wird wie folgt berechnet: Für den Ausgleich des Servokolbens 18 ist kPdA -I- F = Pd (A-a), wobei F die von der Feder 16 ausgeübte Kraft ist, A die beaufschlagte Fläche des Servokolbens 18, a der Ouerschnitt der Kolbenstange 17, 1e eine Zahl, die kleiner als 1 ist.As can be seen above, the valve 21 is open during operation of the pump and allows a flow through the throttle point 20 into the region between the pressures P3 and P4, as shown in FIG. The slight movements of the valve 21 from the set position corresponding to the pressure P4, which, as just described, occur when the load conditions change, result in changes in the delivery pressure of about 1.5 kg / cm2. It can thus be seen that the delivery pressure Pd remains practically constant at the value P4 regardless of the delivery rate of the pump. The servo piston 18 is kept stable as a result of the flow through the throttle point 20. This flow is kept very small because it has to be subtracted from the delivery of the pump. It is calculated as follows: For the compensation of the servo piston 18, kPdA -I- F = Pd (Aa), where F is the force exerted by the spring 16, A is the surface of the servo piston 18, a is the cross-section of the piston rod 17, 1e is a number that is less than 1.

Den Wert F kann man als konstant annehmen, da der Federweg der Feder 16 verhältnismäßig klein ist. Die hydraulische Druckdifferenz Pd (1 - k), die notwendig ist, um bei irgendeiner Pumpenförderung einen Druckausgleich am Servokolben zu erzielen, erhält man, wenn durch die Drosselstelle eine Strömung Q vorhanden ist. Dann ergibt sich wobei A die Querschnittsfläche der Drosselstelle 20 ist, C der Durchflußkoeffizient der Drosselstelle, W das spezifische Gewicht der Flüssigkeit.The value F can be assumed to be constant, since the spring travel of the spring 16 is relatively small. The hydraulic pressure difference Pd (1 - k), which is necessary to achieve pressure equalization at the servo piston during any pump delivery, is obtained when a flow Q is present through the throttle point. Then it arises where A is the cross-sectional area of the throttle point 20, C is the flow coefficient of the throttle point, W is the specific gravity of the liquid.

Gerade dieser Strömungsbedarf ist es, der es erforderlich macht, daß das Ventil 21 innerhalb des Druckhereiches von P3 bis P4 ständig etwas geöffnet ist, ganz abgesehen von dem zusätzlichen Öffnen, das erforderlich wird, wenn die Förderung der Pumpe absinkt.It is precisely this flow requirement that makes it necessary that the valve 21 is constantly open somewhat within the pressure range from P3 to P4 is, not to mention the additional opening that is required when the Pump delivery drops.

Flüssigkeitspumpen gemäß der Erfindung sind insbesondere zur Verwendung in Flugzeugen gedacht. In Fig. 2 bedeutet die Linie CD die maximale Förderleistung der Pumpe bei maximaler Drehzahl des Flugzeugtriebwerkes. Die Linie EF bedeutet die maximale Fördermenge, die das hydraulische System des Flugzeuges aufnehmen kann. Wenn die Pumpe mit der maximalen Fördermenge EF betrieben wird, die sich bei der Drehzahl des Triebwerkes für »Leerlauf-Flug« ergibt, so wird sie bei höherer Drehzahl selbsttätig eine nicht benötigte höhere Fördermenge aufweisen. Wird die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit zum Antrieb eines hydraulischen Motors verwendet, der einen Wechselstromgenerator mit konstanter Drehzahl antreiben soll, so wird die Zunahme der Fördermenge mit der Triebwerksdrehzahl ein Überströmen bei hohem Druck mit einem entsprechenden Leistungsverlust zur Folge haben, damit eine konstante Motordrehzahl erhalten wird. Dieses Überströmen kann vermindert werden durch den in Fig.3 dargestellten F ördermengenbegrenzer 31. Dieser Fördermengenbegrenzer weist einen Zylinder 32 auf, der von seinen beiden Enden mit den vor und hinter einer in der Förderleitung 14 vorgesehenen Drosselstelle 27 herrschenden Drücken beaufschlagt wird. In dem Zylinder 32 ist ein Kolben 28 angeordnet, der mit einer die Differenz der beiden Drücke ausgleichenden Feder 30 beaufschlagt ist. Das rechte Ende des doppelarmigen Hebels 22 greift in einen Schlitz 34 des Kolbens 28 ein. Ein verstellbarer Anschlag 29 begrenzt die Abwärtsbewegung des Kolbens 28. Die in der Förderleitung 14 vorgesehene Drosselstelle 27 bewirkt in bekannter Weise nur einen geringen Druckabfall, z. B. von etwa 4 kg/cm2, bei einer Fördermenge von der Größe Q. Wird die Pumpendrehzahl erhöht und erreicht die Pumpenförderung den festgelegten Maximalwert, so übersteigt der Druckabfall in der Drosselstelle 27 den Wert der Kraft der Feder 30, so daß sich der Kolben 28 aufwärts bewegt. Er verschwenkt dabei den Hebel 22 entgegen dem Uhrzeigersinne und öffnet das Ventil 21. Hierdurch wird der Servokolben 18 in dem Sinne verstellt, daß die Förderung der Pumpe vermindert wird. Die Fördermenge wird also daran gehindert, den Wert zu überschreiten, der durch die Linie EF in Fig. 2 wiedergegeben ist.Liquid pumps according to the invention are particularly intended for use in aircraft. In FIG. 2, the line CD denotes the maximum delivery rate of the pump at the maximum speed of the aircraft engine. The line EF means the maximum flow rate that the hydraulic system of the aircraft can absorb. If the pump is operated with the maximum delivery rate EF, which results from the engine speed for "idling flight", it will automatically have an unneeded higher delivery rate at a higher speed. If the liquid delivered by the pump is used to drive a hydraulic motor that is supposed to drive an alternator at constant speed, the increase in the delivery rate with the engine speed will result in an overflow at high pressure with a corresponding loss of power, so that a constant motor speed is maintained will. This overflow can be reduced by the flow limiter 31 shown in FIG. A piston 28 is arranged in the cylinder 32 and is acted upon by a spring 30 which compensates for the difference between the two pressures. The right end of the double-armed lever 22 engages in a slot 34 of the piston 28. An adjustable stop 29 limits the downward movement of the piston 28. The throttle point 27 provided in the delivery line 14 causes, in a known manner, only a small pressure drop, e.g. B. of about 4 kg / cm2, with a delivery rate of size Q. If the pump speed is increased and the pump delivery reaches the specified maximum value, the pressure drop in the throttle point 27 exceeds the value of the force of the spring 30, so that the piston 28 moved upwards. He pivots the lever 22 counterclockwise and opens the valve 21. As a result, the servo piston 18 is adjusted in the sense that the delivery of the pump is reduced. The delivery rate is thus prevented from exceeding the value shown by the line EF in FIG.

Beim Abnehmen der Fördermenge wird der Kolben 28 durch die Feder 30 abwärts bewegt, so daß er von dem Hebel 22 freikommt und der Fördermengenbegrenzer dann wirkungslos ist.When the delivery rate decreases, the piston 28 is actuated by the spring 30 moved downwards so that it comes free of the lever 22 and the flow limiter then is ineffective.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist die feste Drosselstelle 27 der Bauart nach Fig. 3 durch ein bewegliches Nadelventil 27A ersetzt, so daß die Drosselung in der Förderleitung 14 verändert werden kann. Die Verschiebung des Nadelventils erfolgt durch einen Servokolben 33, der einer Druckdifferenz ausgesetzt wird, die durch ein vom Antriebsmotor 45 der Pumpe 44 angetriebenes Gerät 47 erzeugt wird und am Kolben 33 durch eine Feder 35 ausgeglichen wird. Der Druckerzeuger 47 erzielt eine Druckdifferenz in Abhängigkeit von der Drehzahl des hydraulischen Motors 45, der durch die hydraulische Pumpe 44 angetrieben wird und seinerseits einen Wechselstromgenerator 46 antreibt. Die Pumpe 44 ist von der gleichen Bauart wie die in Fig. 3 dargestellte Pumpe. Der Servokolben 33 betätigt in Abhängigkeit von Änderungen der Drehzahl des '.Motors 45 das Nadelventil 27A und beeinflußt dadurch den Fördermengenbegrenzer 31, der in der gleichen Weise, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, an die Förderleitung 14 angeschlossen ist und die Fördermenge der Pumpe 44 so verändert, das die Drehzahl des Motors 45 auf dem gewünschten Wert konstant gehalten wird.In the embodiment according to FIG. 4, the fixed throttle point is 27 the type of Fig. 3 replaced by a movable needle valve 27A, so that the Throttling in the delivery line 14 can be changed. The displacement of the needle valve takes place by a servo piston 33, which is subjected to a pressure difference that is generated by a device 47 driven by the drive motor 45 of the pump 44 and is balanced on the piston 33 by a spring 35. The pressure generator 47 achieves a pressure difference as a function of the speed of the hydraulic motor 45, which is driven by the hydraulic pump 44 and in turn an alternator 46 drives. The pump 44 is of the same type as that shown in FIG Pump. The servo piston 33 operates in response to changes in the speed of the '.Motor 45 the needle valve 27A and thereby influences the flow limiter 31, which is shown in the same way as shown in Fig. 3, to the delivery line 14 is connected and the flow rate of the pump 44 changes so that the speed of the motor 45 is kept constant at the desired value.

Statt des in Fig. 3 dargestellten Differentialservokolbens 18 kann, wie Fig.5 erkennen läßt, auch ein Kolben 218 verwendet werden, der auf beiden Seiten die gleiche Fläche hat. Zu diesem Zweck ist der Kolben mit einer Verlängerung 171 der Kolbenstange 17 versehen, die durch das Gehäuse 100 der Pumpe nach außen durchgeführt und mit einer Dichtung 150 versehen ist. In Fig. 6 ist eine Ausführungsform der Pumpe dargestellt, bei der die die Büchsen 24 beaufschlagende Feder 16 der Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und 5 durch eine hydraulische Einrichtung ersetzt ist. Die Kolbenstange 17 ist hier durch eine geschlossene Kammer 37 geführt, der über ein Ventil 38 Druckflüssigkeit zugeführt wird. Die Kolbenstange 17 ist mit einem Einschnitt versehen und so ausgebildet, daß die dem Kolben 18 zugewendete Fläche 39 größer als die von ihm abgewendete Fläche 40 ist. Die in der Kammer 37 befindliche Druckflüssigkeit sucht daher die Kolbenstange ständig nach links zu bewegen. Wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen steuert der Servokolben 18 die Büchsen 24 in Abhängigkeit von Änderungen des Förderdruckes der Pumpe.Instead of the differential servo piston 18 shown in FIG. 3, as can be seen in FIG. 5, a piston 218 can also be used, which is on both sides has the same area. For this purpose the piston is provided with an extension 171 the piston rod 17 is provided, which is passed through the housing 100 of the pump to the outside and is provided with a seal 150. In Fig. 6 is an embodiment of the pump, in which the bushes 24 urge spring 16 of the embodiments 3 and 5 is replaced by a hydraulic device. The piston rod 17 is guided here through a closed chamber 37, which is supplied with pressure fluid via a valve 38 is fed. The piston rod 17 is provided with an incision and is designed so that the surface 39 facing the piston 18 is larger than the surface facing away from it 40 is. The pressure fluid in the chamber 37 therefore seeks the piston rod constantly moving to the left. As with the previously described embodiments the servo piston 18 controls the bushes 24 as a function of changes in the delivery pressure the pump.

Die in Fig. 7 und 8 dargestellte Pumpe ist ebenfalls den vorbeschriebenen ähnlich. Das Regelventil 21 ist jedoch von anderer Bauart. Die Leitung 19 mündet hier in einen Ringraum 190, der einen Stift 50 umgibt, der von oben über die an die Förderleitung 14 angeschlossenen Leitungen 51 und 52 durch den Druck P1 beaufschlagt ist. Der am unteren Ende des Stiftes 50 vorgesehene halbkugelige Ventilkörper 21 ist auf einer den Stift 50 umgebenden Ringfläche mit dem verminderten Druck P2 beaufschlagt, der auf der Niederdruckseite des Servokolbens 18 in dem Servozylinder herrscht. Der Ventilkörper 21 ist in einem tassenförmigen Federteller 53 angeordnet, der unter der Wirkung einer Feder 23 steht, deren Spannung durch eine Schraube 54 eingestellt werden kann. Parallel zu dem Ventil 21 ist ein Überströmventil 60 vorgesehen, das nur schematisch dargestellt ist.The pump shown in Figs. 7 and 8 is also the one described above similar. The control valve 21, however, is of a different type. The line 19 opens here in an annular space 190 which surrounds a pin 50, which from above over the lines 51 and 52 connected to the delivery line 14 are acted upon by the pressure P1 is. The hemispherical valve body 21 provided at the lower end of the pin 50 the reduced pressure P2 is applied to an annular surface surrounding the pin 50, which prevails on the low pressure side of the servo piston 18 in the servo cylinder. The valve body 21 is arranged in a cup-shaped spring plate 53, which is below the action of a spring 23, the tension of which is set by a screw 54 can be. In parallel with the valve 21, an overflow valve 60 is provided which is only shown schematically.

Bei geringem Pumpenförderdruck bleibt das Ventil 21 unter der Wirkung der Feder 23 geschlossen, und erst bei Überschreiten eines bestimmten Förderdruckes von beispielsweise 225 kg/cm2 beginnt es zu öffnen. Die tatsächliche hydraulische Belastung des Ventils 21, die der Feder 23 entgegenwirkt, beträgt dann PI a2 + P2 (a1 - a.), wobei a2 der Querschnitt des Stiftes 50 und a1 - a2 die dem Druck P2 ausgesetzte Ringfläche des Ventilkörpers 21 ist.When the pump delivery pressure is low, the valve 21 remains closed under the action of the spring 23, and it only begins to open when a certain delivery pressure of, for example, 225 kg / cm 2 is exceeded. The actual hydraulic load on valve 21 counteracting spring 23 is then PI a2 + P2 (a1 - a.), Where a2 is the cross section of pin 50 and a1 - a2 is the annular surface of valve body 21 exposed to pressure P2.

Wenn der Druckflüssigkeitsbedarf des hydraulischen Systems sinkt, so steigt der Druck P1 an. Diese Drucksteigerung wird sofort von dem Ventil 21 registriert, das sich etwas mehr öffnet und so den Durchfluß durch die Drosselstelle 20 erhöht und dadurch einen sofortigen Druckabfall in dem rechts von dem Servokolben 18 befindlichen Zylinderraum bewirkt. Der Kolben wird sich daher nach rechts bewegen, die Büchsen 24 mitnehmen und so die Überströmmenge erhöhen und den Förderdruck der Pumpe vermindern. Sobald die Förderleistung der Pumpe wieder mit dem Bedarf des Systems übereinstimmt, kehrt das Ventil 21 in seine ursprüngliche Stellung zurück, wodurch der Servokolben 18 wieder ausgeglichen ist. Man erkennt, daß die umgekehrte Arbeitsweise eintritt, wenn der Druckflüssigkeitsbedarf des hydraulischen Systems die Förderleistung der Pumpe übersteigt. Hierdurch ergibt sich ein leichtes Absinken des Förderdruckes der Pumpe. Das Ventil 21 wird sich dann etwas mehr schließen und die Strömung durch die Drosselstelle 20 dadurch vermindern, so daß ein plötzlicher Druckanstieg rechts vom Servokolben 18 entsteht, der dadurch nach links bewegt wird und die Überströmmenge vermindert. Da das Ventil 21 dem Förderdruck P1 der Pumpe unmittelbar ausgesetzt ist, erfolgt die Reaktion dieses Ventils sehr schnell, so daß die Beeinflussung des Förderdruckes fast unmittelbar erfolgt und ein starkes Abweichen des Drucks von dem Sollwert vermieden wird.If the hydraulic fluid requirement of the hydraulic system drops, so the pressure P1 increases. This pressure increase is registered immediately by the valve 21, which opens a little more and thus increases the flow through the throttle point 20 and thereby an immediate pressure drop in the one to the right of the servo piston 18 Cylinder space causes. The piston will therefore move to the right, the sleeves 24 and thus increase the overflow rate and reduce the delivery pressure of the pump. As soon as the delivery rate of the pump matches the requirements of the system again, the valve 21 returns to its original position, causing the servo piston 18 is balanced again. It can be seen that the reverse mode of operation occurs, if the hydraulic fluid requirement of the hydraulic system exceeds the delivery rate of the Pump exceeds. This results in a slight drop in the delivery pressure the pump. The valve 21 will then close a little more and the flow through reduce the throttle point 20, so that a sudden increase in pressure on the right arises from the servo piston 18, which is thereby moved to the left and the overflow quantity reduced. Since the valve 21 is directly exposed to the delivery pressure P1 of the pump is, the reaction of this valve takes place very quickly, so that the influence of the delivery pressure takes place almost immediately and there is a strong deviation in pressure is avoided by the setpoint.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Control device for axial piston pumps with parallel to the pump axis arranged cylinders in which pistons slide, one against the working space open axial bore and connected to this axial bore radial Have holes through one, of one on one side of the under Pressurized working fluid acted upon, servo pistons sliding in a cylinder be closed or opened via a rod moving sleeve, the cylinder have bores controlled by the piston for the inflow of the working medium, thereby characterized in that the other side of the servo piston (18) is connected to a line (19) is connected, which via a throttle point (20) with a pressure chamber (140) of the Pump or with a delivery line (14) connected to this pressure chamber and which has a drain opening (190) controlled by a valve (21) is opened by the action of the pressure prevailing in the delivery line and is closed by spring pressure.

2. Liquid pump according to claim 1, characterized characterized in that the discharge opening (190) with the pressure chamber or with the delivery line the line (19) connected to the pump is closed by a valve body (21), which is mounted on one arm of a two-armed pivot lever (22) against which the other arm a spring (23) acts in the closing direction (Fig. 3).

3. Liquid pump according to claim 2, characterized in that one arm of the valve body of the Two-armed pivot lever (22) carrying the drain valve (21) with a piston (28) is connected, both sides of which are in front of or behind one in the pump delivery line (14) provided throttle point (17, 17a) are acted upon by the prevailing pressures, in such a way that the valve is opened more when the flow in the delivery line exceeds a certain level (Fig. 3).

4. Liquid pump according to claim 1 to 3, characterized in that the throttle point in the delivery line (14) of the Pump is formed by an adjustable needle valve (27a), which is operated by a servo piston (47) is actuated, which is acted upon by a pressure difference generated by the Speed of a hydraulic motor driven by the pump is determined (Fig. 4).

5. Liquid pump according to claim 1, characterized in that the drain opening (190) of the line connected to the pressure chamber or to the delivery line of the pump (19) is closed by a valve body (21), against one end of which a Spring (23) acts in the closing direction, while on the other end of the valve body the full pump pressure via a pin (50) and onto the ring surface surrounding the pin the pressure prevailing in the discharge line in Opening direction to Take effect (Fig. 7 and 8). Publications considered: German Patent Specifications No. 949 985, 842 307; French Patent Nos. 1061 490, 933 428; U.S. Patents No. 2,512,799, 2,722,890; Journal VDI, Vol. 93 (1951), no. 29, p. 291; magazine The Engineer, Vol. 200 (1955), H. 5213, pp. 896-899.