DE2927367C2 - Kolbenpumpe - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

d) mindestens eine zweite Auslaßöffnung (Ringnut 11, Bohrung 21) vorgesehen ist,

e) die während des wirksamen Dnickhubes vom Kolben (3, 15) vor Erreichen des oberen Totpunktes zugesteuert wird,

f) während die erste Auslaßöffnung (p\, Bohrung 25) permanent mit dem Druckraum verbunden bleibt,

g) wobei der Hydraulikkreis (Verbraucher V₂) mit dem niedrigeren Druckniveau an die zweite Auslaßöffnung (Ringnut 11, Bohrung 21) angeschlossen ist,

h) und der Hydraulikkreis (Verbraucher V)) mit dem höheren Druckniveau an die erstere Auslaßöffnung (p\, Bohrung 25) angeschlossen ist

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 in Form einer Radialkolbenpumpe mit mehreren Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Gehäuse aus zwei ineinander gesteckten Gehäuseteilen (1 und 2) besteht, und

b) die zweiten Auslaßöffnungen als die die Kolben (15) aufnehmenden Zylinder (16) quer anschneidende Bohrungen (21) oder Ringnuten ausgeführt sind, weiche in eine von der Trennfläche zwischen den Gehäuseteilen (1 und 2) ausgehende gemeinsame Ringnut (22) münden,

c) welche mit einem Druckanschluß (ρϊ) verbunden ist,

d) wobei die Bohrungen (21) durch Rückschlagventile (Plattenventil 24) verschließbar sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenpumpe mit

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Es ist allgemein bekannt, daß es beispielsweise in Kraftfahrzeugen verschiedene hydraulische Verbraucher gibt, die alle mit Druckflüssigkeit versorgt werden müssen. Ausgehend vom Gedanken einer Zentralhydraulikanlage hat man alle Kreisläufe an eine einzige Druckmittelquelle angeschlossen und mußte dementsprechend Steuerventile mit geschlossener Mitte (closed center) einsetzen. Diese Maßnahme hatte jedoch dort Nachteile, wo es nicht gelungen ist, die Vorteile eines Kreislaufes mit offener Mitte (open center) durch einen Kreislauf mit geschlossener Mitte überhaupt oder ohne großen Aufwand zu erreichen. Ein solcher Fall liegt bei Servolenkungen vor, bei denen Lenkventile mü offener Mitte seit vielen Jahren eingeführt sind und zufriedenstellend funktionieren. Um diese Bauart selbst bei weiteren mit geschlossener Mitte arbeitenden Hydraulikkreisen (Servobremse, Niveauregelung, Komforthydraulik) beibehalten zu können, hat man daher bereits die Verwendung von Doppelpumpen (z.B. DE-OS 24 36 321) vorgeschlagen. Man kann auf diese Weise zwar die Anforderungen zufriedenstellend erfüllen, soweit allein die Funktion betrachtet wird, man muß jedoch mit vergleichsweise hohen Kosten und einem großen Einbaurauiu rechnen, der insbesondere in beengten Motorräumen von Kraftfahrzeugen nicht immer zur Verfügung steht

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine in Rede stehende Kolbenpumpe so auszugestalten, daß mit geringen Kosten und einem kleinem Einbauraum bei vollkommener Funktionssicherheit und ohne gegenseitige Beeinflussung ein Hydraulikkreis mit vergleichsweise geringem Druckniveau und mindestens ein weiterer mit einem höheren Druckniveau gespeist werden können.

Die Lösung erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Anspruch 2 bezieht sich auf die spezielle Ausbildung einer Radialkolbenpumpe.

Die Vorteile der Erfindung werden darin gesehen, daß zwei Hydraulikkreise praktisch von nur einer Pumpe versorgt werden können, wobei die zusätzlichen Maßnahmen an der Pumpe im Verhältnis zu den Hauptkomponenten weder kostenmäßig noch bezüglich des Einbauraumes ins Gewicht fallen.

Es ist zwar schon bekannt (DE-PS 10 01 593), eine Pumpe mit mehreren Auslaßöffnungen zu versehen, die bis auf die letzte nach und nach vom Kolben überfahren werden. Diese Auslaßöffnungen sind jedoch nicht mit einem oder mehreren Hydraulikkreisen verbunden, sondern münden, sofern sie nicht durch einen Regelkolben verschlossen sind, in ein Rücklaufsystem. Der Sinn dieser Anordnung liegt darin, mittels des druckabhängig gegen eine Rückstellfeder verschiebbaren Regelkolbens den wirksamen Druckhub bei zunehmendem Systemdruck durch Öffnen von Auslaßöffnungen zu verkleinern, und zwar im Sinne einer Nullhubcharakteristik. Dies hat jedoch nichts mit der Aufgabe der vorliegenden Erfindung und ihrer Lösung zu tun.

Die Erfindung wird anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Schemaskizze bzw. eines Ausführungsbeispiels näher erläutert

F i g. 1 zeigt schematisch zum Teil mit Hilfe von Hydrauliksymbolen die grundsätzliche Wirkungsweise am Beispiel eines einzelnen Kolbens;

Fig.2 zeigt eine Kolbenpumpe mit Exzenter im Schnitt in einer durch die Achsen eines Kolbens und der Welle gegebenen Ebene.

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Zylinder 2 angeordnet, in welchem ein Kolben 3 mit einem Teil seiner Länge hin und her beweglich geführt ist. Der Kolben 3 teilt innerhalb des Zylinders 2 einen Druckraum 4 veränderlicher Größe ab. Der Antrieb des Kolbens 3 kann über Pleuel, Taumelscheiben, Exzenter oder dergleichen erfolgen, wobei gegebenenfalls eine Rückstellfeder 5 vorgesehen ist. Prinzipiell ist die Art des Antriebs aber nicht von Bedeutung für den

Erfindungsgedanken. In den Druckraum 4 mündet eine Fmlaßöffnung 5, die über eine Saugleitung 6 und ein darin eingebautes Rückschlagventil 7, das in Richtung auf den Druckraum öffnet, mit einem Vorratsbehälter 8 verbunden ist Eine erste Auslaßöffnung P_x ist ebenfalls permanent mit dem Druckraum 4 und über eine Rückstromsicherung in Form eines Rückschlagventils 9 und eine Druckleitung 10 mit einem nicht näher dargestellten Verbraucher Vi verbunden, der einer vergleichsweise hohen Druck benötigt Der Zylinder 2 ist in einem zwischen den Totpunkten der Kolbenbewegung liegenden Bereich von einer Ringnut 11 umgeben, an welche eine zweite Auslaßöffnung P₂ angeschlossen ist, die Ober ein Rückschlagventil 12 und einer Druckleitung 13 mit einem zweiten Verbraucher V₂ verbunden ist, der einen vergleichsweise niedrigen Druck benötigt Von den Verbrauchern strömt das Druckmittel über Rücklaufleitungen 14 und 15 in den Vorratsbehälter 8 zurück. Die als Steuerkante dienende stirnseitige Kante des Steuerkolbens 3 wird mit 16 bezeichnet

Zur Erläuterung der Funktion sei angenommen, daß sich der Kolben 3 in seinem unteren Totpunkt befinde, d. h, daß er gerade Druckmittel über die Einlaßöffnung S angesaugt hat. Nach Überfahren des unteren Totpunktes schließt das Rückschlagventil 7. Sobald im Druckraum der Druck des Verbrauchers V₂ erreicht ist, öffnet sich das Rückschlagventil 12 und Druckmittel strömt über die Ringnut 11, die Auslaßöffnung P₂, das Rückschlagventil 12 und die Druckleitung 13 zum Verbraucher V₂. Da der Druck des Verbrauchers Vj höher ist, bleibt das Rückschlagventil 9 zunächst geschlossen. Das Druckmittel strömt daher so lange allein zum Verbraucher V₂, bis die Steuerkante 16 die Ringnut 11 überfahren hat Von diesem Zeitpunkt ab beginnt die Förderung zum Verbraucher Vi, die bis zum Erreichen des oberen Totpunktes andauert Ein Rückströmen des Druckmittels beim nachfolgenden Saughub wird durch die Rückschlagventile 9 und 12 verhindert. Das der Einlaßöffnung S zugeordnete Rückschlagventil 7 kann entfallen, wenn die Einlaßöffnung im Bereich des unteren Totpunktes in Form eines Schlitzes, einer Querbohrung oder einer Ringnut angeordnet ist Auch das Ansaugen durch den Kolben selbst ist möglich. Im allgemeinen hat die Art der Ansaugsteuerung keinen Einfluß auf das erfindungsgemäße Prinzip.

In F i g. 2 ist eine Radialkolbenpumpe dargestellt, die zwei Gehäuseteile 1 und 2 besitzt. Der Gehäuseteil 1 wird von einer mit mehreren Absätzen versehenen zylindrischen Bohrung 3a, 3b, 3c zentrisch durchdrungen. Der Bohrungsteil 3a dient zur Aufnahme eines Lagers 4 für eine Welle 5. Der Bohrungsabschnitt 3b nimmt eine Dichtung 6 auf. Der Bohrungsabschnitt 3c umschließt einen Hohlraum 7, in welchem ein mit der Welle 5 fest verbundener Exzenter 8 umläuft Der Gehäuseteil 1 besitzt zumindest auf einem Teil seiner Länge eine äußere zylindrische Partie 9, die in eine entsprechend geformte Ansenkung 10 innerhalb des Gehäuseteils 2 gesteckt wird. Durch nicht näher dargestellte Mittel werden die Gehäuseteile 1 und 2 miteinander verbunden. Ein an den Exzenter 8 anschließender Lagerzapfen 11 wird mittels eines Gleitlagers 12 in einer zylindrischen Lagerbohrung 13 innerhalb des Gehäuseteils 2 gelagert

Der Exzenter 8 ist von einem zweiteiligen Gleitlager umgeben, dessen Gleitring 14 in Kontakt mit Kolben 15 kommt, die in radial angeordneten Zylindern 16 innerhalb des Gehäuseteils 1 gleitbar angeordnet sind. Die Zylinder 16 befinden sich innerhalb der zylindrischen Partie 9, so daß ihre äußeren Enden vom Gehäuseteil 2 verschlossen werden. Auf die Kolben 15 wirkende Rückstellfedern 17 stützen sich ebenfalls am Gehäuseteil 2 ab. Die Kolben 15 besitzen eine innere Ansenkung 18, weiche durch Querbohrungen 19 angeschnitten wird. Im Bereich des unteren Totpunktes (wie dargestellt) sind die Querbohrungen 19 in Verbindung mit dem Hohlraum 7, in den ein von einem Sauganschluß Si ausgehender Saugkanal 20 mündet Die Querbohrung 19 ist im Bereich des unteren Totpunktes und auch während eines Teils des wirksamen Druckhubes in Verbindung mit einer vom Zylinder 16 ausgehenden Auslaßbohrung 21, welche in eine Ringnut 22 im Gehäuseteil 2 mündet und dort von einem von einer Feder 23 belasteten Plattenventil 24 verschlossen wird. Die Ringnut 22 ist mit einem Druckanschluß P₂ verbunden, von dem aus ein Verbraucher V₂ gespeist werden könnte. In einem gewissen Abstand von der Auslaßbohrung 21 ist eine weitere Auslaßbohrung 25 angeordnet, die in eine Ringnut 26 im Gehäuseteil 2 mündet und dort von einem durch eine Feder 27 belasteten Plattenventil 28 verschlossen ist Die Ringnut 26 ist mit einem Druckanschluß P_x' verbunden, von dem ein Verbraucher Vi gespeist werden könnte. Die wirksame Steuerkante der Querbohrung 19 wird mit 29 bezeichnet

Zur Erläuterung der Funktion sei von der dargestellten Lage im unteren Totpunkt ausgegangen. Durch die Verbindung der Querbohrung 19 mit dem Hohlraum 7 wird Druckmittel angesaugt Der wirksame Druckhub beginnt, wenn die Steuerkante 29 in den Zylinder 16 eintaucht Druckmittel wird von da ab zum Druckanschluß P₂' gefördert, und zwar über die Ansenkung 18, die Querbohrung 19, die Auslaßbohrung 21, das Plattenventil 24 und die Ringnut 22. Wenn die Steuerkante 29 die Auslaßbohrung 21 überfahren hat, beginnt die Förderung zum Druckanschluß P_x, und zwar über die Auslaßbohrung 25, das Plattenventil 28 und die Ringnut 26. Die Förderung dauert bis zum oberen Totpunkt. Während des nachfolgenden Saughubes wird ein Rückströmen des Druckmittels durch die von den Federn 23 und 27 in Schließstellung gebrachten Plattenventile verhindert.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auf alle Arten von Kolbenpumpen angewendet werden, sofern sie mit Rückstromsicherungen versehen sind. Die Rückstromsicherungen können in irgendeiner bekannten Bauart, z.B. als Platten-, Kugel- oder Kegelventil ausgeführt sein. Rückstellfedern erübrigen sich, wenn die Kolben zwangsgeführt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Kolbenpumpe zum Versorgen mindestens zweier, mit unterschiedlichen Druckniveaus arbeitender Hydraulikkreise, insbesondere von Kraftfahrzeugen,

a) bei der jeder Kolben in einem Zylinder hin und her beweglich angeordnet ist und

b) dort einen Druckraum veränderlicher Größe bildet, in den während des Saughubes Ober eine während des wirksamen Dnickhubes verschlossene Ansaugöffnung Druckmittel angesaugt wird,

c) und weiterhin eine während des Saughubes verschlossene Auslaßöffnung vorgesehen ist, durch welche während des Dnickhubes Druckmittel in einen der Hydraulikkreise verdrängt werden kann,