DE1840281U

DE1840281U - Leistungsregler fuer axialkolbenpumpen.

Info

Publication number: DE1840281U
Application number: DEK29888U
Authority: DE
Original assignee: KAEMPER MOTOREN GmbH
Current assignee: KAEMPER MOTOREN GmbH
Priority date: 1958-09-05
Filing date: 1958-09-05
Publication date: 1961-10-26

Description

Leistungsregler für Axialkolbenpumpen

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Gegenstand der Neuerung ist ein Leistungsregler

für Axialkolbenpumpen mit vorzugsweise feststehendem

Gehäuse und mit einem, den Schwenkwinkel einer Taumelscheibe beeinflussenden Steuerkolben, dem ein Satz Tellerfedern entgegenwirkt.
Bei den bekannten Verstellvorrichtungen dieser Art wirken starke Tellerfedern dem durch den Förderdruck beaufschlagten Steuerkolben entgegen. Bei Hochdruckpumpen fallen infolge der großen Förderdrücke und Verstellkräfte die Reglergehäuse sehr sperrig aus, wodurch die Gesamtanlage ein Mehrfaches von dem an Raum erfordert, was für die eigentliche Pumpe notwendig ist.
Weiter hat es sich bei den bekannten Ausführungen als nachteilig herausgestellt, daß infolge der gradlinigen Federcharakteristik das Hubvolumen der Pumpe absinkt, bevor der gewünschte Förderdruck der Pumpe erreicht ist.
Die der Neuerung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, den Raumbedarf für den Leistungsregler zu vermindern und die Charakteristik der Feder der Leistungcharakteristik der Pumpe und des Antriebes anzugleichen.
Bei den bekannten Ausführungen ist die wirksame Fläche der Tellerfedern annähernd der des Steuerkolbens gleich. Infolgedessen können wegen des durch Förderdruck und Stellkraft bedingten hohen Enddruckes der Tellerfedern nur solche mit gerader Kennlinie benutzt werden. Da der konstruktiv bedingte Anfangsdruck der Federsäule mindestens 50% oder mehr des Enddruckes beträgt, ist der Gesamthub der Federsäule sehr hoch, und zwar mindestens das Doppelte des Arbeitshubes. Dementsprechend muss die Anzahl der Teller auch mindestens das Doppelte des für den Arbeitshub Erforderlichen betragen. Um den hohen Druck zu erreichen, war dementsprechend eine Mehrschichtung der Tellerfedern notwendige was zu großen Bauhöhen führt und außerdem durch die vielen Reibungsstellen und verschieden große Dämpfung

den Regelprozeß erschweren und ungenau machen.

Gemäß der Neuerung wird vorgeschlagen, einmal die

so

Tellerfedern auszubilden, daß die wirksame Fläche jeder

Tellerfeder ein Vielfaches der Fläche des Steuerkolbens

beträgt. und zum andern der Tellerfedersatz aus zwei oder mehreren übereinanderliegenden Federsäulen von Federn mit verschieden großer Tragfähigkeit und mit merklich gekrümmter Kennlinie besteht, wobei die Federsäule mit der geringeren Tragfähigkeit beim Erreichen ihrer zulässigen Höchsttragzahl in ihrer Federhöhe durch Zwischenringe oder andere Anschlagmittel begrenzt'ist.
Mit diesem Vorschlag bleibt das Federgehäuse im Durchmesser noch immer wesentlich kleiner als das Pumpengehäuse ; es ragt also seitlich nicht über dieses heraus.
Es ist ermöglicht, Tellerfedern mit merklich gekrümmter degressiver Kennlinie von marktgängiger Ausführung zu verwenden. Durch die konkav nach oben gewendete Kennlinie wird bei gleichen Anfangs-und Enddrücken der für den Vorhub entfallende Weg bedeutend kleiner als der Arbeitshub. Auf diese Weise wird der erforderlicheGesamthub der Federsäule wesentlich kleiner als die der bekannten Ausführungen. Damit wird eine kleinere Zahl von Tellerfedern benötigt, so daß die Gesamtzahl der Tellerfedern auf 15-20% der bisher benutzten sinkt. Durch diese Anordnung erhält man eine einfache Schichtung der Tellerfedern, somit eine zulässige Dämpfung und eine zuverlässige Regelcharakteristik. Beim Durchlaufen des Hubes arbeitet zunächst die weichere Feder, nach Blockierung durch die Zwischenringe die nächst stärkere Feder, so daß eine Angleichung an die gewünschte und vorteilhafte progressive Kennlinie erfolgt.
Eine weitere Ausführungsform sieht statt der Zwischenringe eine oder mehrere Federglocken vor, die das entsprechende Federpaket überdeckt und nach dem vorbestimmten Federweg abstützt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Federgehäuse und Tellerfederpaket und Fig. 2 ein Druckweg-Diagramm In dem Pumpengehäuse 1 kann ein Taumelscheibenkörper 2 in bekannter Weise durch einen Schwenkzapfen 3, der in einem Verstellkolben 4 kugelig gelagert ist, verstellt werden. Der Verstellkolben ist in seinem unteren Teil als Zylinder ausgebildet, der einen Steuerkolben 5 umschließt, dem der Förderdruck der Pumpe durch eine Bohrung 6 zugeführt wird. Der obere Teil des Verstellkolbens 4 ragt in ein fest mit der Pumpe verbundenes Federgehäuse 7 und stützt sich mit seinem Bund 8 gegen ein unteres Tellerfederpaket 9, zwischen dessen Tellerfedern Zwischenringe lo angeordnet sind, die den Federweg jedes Tellerfederpaares begrenzen. Ein zweites Tellerfederpaket 11 ist über dem unteren Paket angeordnet und tritt infolge seiner größeren Tragfähigkeit erst voll in Funktion, wenn der Federweg des letzteren sein Ende erreicht hat.
Zur Änderung der Federkraft ist der Deckel 12 des Federgehäuses 7, an dem sich die Tellerpakete abstützen, mit einem Außengewinde versehen, das eine Verkürzung bzw. eine Verlängerung des Federweges durch Ein-bzw. Ausschrauben des Deckels gegenüber dem Gehäuseteil 7 ermöglicht. Zum Schutz gegen Beschädigung des Gewindes ist eine Kontermutter 13 mit einem Kragen 14 versehen. Die Oberkante des Krages kann eine kreisförmige Skala auf-

weisen, an der sich die Stellung des Deckels und damit

ab-

der Federdruck lesen läßt.

Wird die Fläche des Steuerkolbens 5 mit dem

Förderdruck der Pumpe beaufschlagt, dann wandert der Verstellkolben 4 entsprechend dem Förderdruck nach oben.
Gleichzeitig wird der Schwenkzapfen 3 mit dem Taumelscheibenkörper zur Nullage hin geschwenkt. Dem Förderdruck wirken die Federsätze entgegen. Zunächst wird das untere Federpaket vorwiegend zusammengedrückt, das obere nur wenig bis infolge der Abstützung durch die eingelegten Zwischenringe lo die weitere Federung des unteren Federpaketes ausgeschaltet wird. Nunmehr wird nur noch das härtere Federpaket 11 gespannt, so daß die Federkennlinie plötzlich steiler wird und, wie Fig. 2 im Druckweg-Diagramm zeigt, eine stark progressive Federkennlinie entsteht, womit erreicht wird, daß die Antriebsleistung der Pumpe über den ganzen Schwenkbereich annähernd gleich bleibt.

Claims

Schutzansprücche 1.

Leistungsregler für Axialkolbenpumpen mit vorzugsweise feststehendem Gehäuse und mit einem den Schwenkwinkel einer Taumelscheibe beeinflussenden Steuerkolben, dem ein Satz Tellerfedern entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Fläche jeder Tellerfeder ein Vielfaches der Fläche des Steuerkolbens beträgt und der Tellerfedersatz aus zwei oder mehreren übereinanderliegenden Federsäulen (9, 11) von Federn mit verschiedenen großer Tragfähigkeit und mit merklich gekrümmter Kennlinie besteht, wobei die Federsäule (9) mit der geringeren Tragfähigkeit beim Erreichen ihrer zulässigen Höchsttragzahl in ihrer Federhöhe durch Zwischenringe (10) oder andere Anschlagmittel begrenzt ist. . .- 2. Leistungsregler nach Anspruch l, dadurch gekennzeich- net, daß das Federgehäuse (7) mit einem einschraub- baren Deckel (12) versehen ist.

3.Leistungsregler nach. Anspruch 2 ; dadurch gekennzeichnet,

daß die Oberkante eines das Gewinde einer Kontermutter (13) für den Deckel (12) schützenden Kragens (14) als Träger für eine Skala zur Ablesung der Stellung des n z, Deckels und damit des ederdrucks ausgebildet ist.