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Regeleinrichtung für eine Hydrokolbenpumpe
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Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für eine in einer Richtung
aus einer Nullhublage hinausschwenkbare Hydrokolbenpumpe gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs
1. Zum Verschwenken des Stellgliedes der Pumpe zwecks Einstellen von deren Fördervolumen
pro Umdrehung muß auf den Stellkolben ein Druck einwirken, der eine Kraft erzeugt,
die hinreichend groß ist, um die Reibungswiderstände am Stellkolben und an den Lagerstellen
der Pumpe zu überwinden. Ist die Pumpe auf Nullhub eingestellt, wird kein Strom
erzeugt, der einen Förderdruck aufbauen könnte und selbst dann, wenn die Pumpe schon
etwas aus der Nullhublage herausgefördeftwird, wird möglicherweise ein so kleiner
Strom erzeugt, daß unter den gegebenen Betriebszuständender Druck nicht ausreicht,
um die erforderlichen Stellkräfte zu erzeugen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu
beseitigen
und eine Pumpe zu schaffen, die auch bei Fehlen von Förderdruck oder bei nur geringem
Förderdruck aus einer Nullhublage bzw. Minimalschwenklage heraus in Richtung auf
größeres Hubvolumen pro Umdrehung verstellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mit dem
Stellkolben eine Zusatzfeder verbunden ist, die nur in dem dem Nullhub der Pumpe
zugeordneten oder benachbarten Bereich mit einem gehäusefesten Anschlag zusammenwirkt.
Die Feder braucht deshalb nur derart bemessen sein, daß sie nur in dem Bereich,
in dem die Zusatzkraft dieser Feder wirklich benötigt wird, ein. Kraft ausübt. Gegenüber
einer denkbaren Ausgestaltung mit einer Feder, die einfach zwischen dem Stellkolben
und dem Gehause eingespannt ist und auf dem ganzen Weg des Stellkolbens wirkt, ist
also eine Zusatzfeder gemäß der .srrindung wesentlioh kleiner und damit billiger
aber auch leichter unterzubringen und kann zudem noch mit einer Vorspannung versehen
werden, die sichert, daß in dem Bereich, in dem eine Krart durch die Zusatzfeder
aufgebracht werden muß, auch wirklich eine hinre@chende Kraft vorhanden ist. line
Beeinflussung der Regelscharakteristik ist bei einer Ausgestaltung gemäß der Erfindung
nicht gegeben.
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Zwackmäßigerweise ist die Zusatz feder in einer Längsbohrung des Stellkolbens
angeordnet. Das ermöglicht eine besondere günstige raumsparende Anordnung und ermöglicht
zusätzlich, dass die Bochrung, in der die Feder angeordnet ist, gleichzeitig als
Druck-
mittelkanal im Stellkolben benutzt wird. Gegenüber einer
ebenfalls denkbaren Anordnung der Feder im Gehäuse ist das ein beachtlicher Vorteil.
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Die im Anspruch 3 angegebenen Merkmale ermöglichen,die Feder mit einer
Vorspannung im Stellkolben unterzubringen.
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Eine Weiterausgestaltung hierzu, die ermöglicht, den Federtellerkörper6gegen
den die Zusatzfeder abgestützt ist, gleichzeitig zur Begrenzung des Hubes in Richtung
auf einen Minimalhub und damit ggfs. zur Einstellung auf einen Nuilhub auszunutzen,
ist im Anspruch 4 angegeben.
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Wenn darüberhinaus,wie im Anspruch 5 angegebensder Anschlag leicht
von außerhalb des Gehäuses aus einstellbar ist, ist sehr leicht möglich,die Minimalschwenklage
auch von außerhalb des Gehäuses aus einzustellen.
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In der Zeichnung ist ein Regler für eine Sohwenkschlittenpumpe im
Schnitt dargestellt.
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Der Gehäuseboden 1 ist Abschlußteil eines in der Zeichnung nicht mehr
dargestellten Gehäuses einer Schwenkschlittenpumpe, wobei auf der abgewandten Seite
des Gehäusebodens 1 die FUhrungsbahn fur den nicht mehr dargesii llten Schwenkachlitten
angeordnet ist. In einem vorgewölbten Teil 2 des Gehäusebodens 1 ist eine tängsbohrung
3 vorgesehen, die auf der einen Seite durch einen Deckel 4 abgeschlossen ist, der
durch Schrauben 5 mit dem Teil 2 verbunden ist. Auf der dem Deckel 4 entgegengesetzten
Seite ist ein Abschlußteil 6 durch Schrauben 5 mit dem Teil 2 verbunden, wobei dieses
Abschlußteil 6 ein BUchsenteil 7 aufweist, welches in die Bohrung 3 hineinragt.
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In dem Abschlußteil 6 ist eine Bohrung 8 vorgesehen, die im vorderen
Teil als eine Zylinderbohrung 9 ausgestaltet ist, in der eine Gleitdichtung lo angeordnet
ist und in der das Teil 11 kleineren Durchmessers des Stellkolbens dichtend gleitet.
Das Teil 11 ist fest verbunden mit dem Teil 12 größeren Durchmessers des Stellkolbens,
das mit seinem Kopfteil 13 unmittelbar in der Bohrung 3 gleitet, wobei zur Dichtung
ein Dichtring 14 vorgesehen ist.
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In dem GehKuseboden 1 ist ein in der Zeichnung nicht mehr dargestellter
Kanal ausgestaltet, der mit dem Förderdruckkanal des
Schwenkachlittens
in Verbindung steht. Dieser Kanal ist mit einer Bohrung 15 verbunden, die mit einer
Querbohrung 16 in Verbindung steht, die über die Bohrung 17 mit dem Innenraum der
Bohrung 8 in Verbindung steht.
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Die Bohrung 15 steht weiterhin mit dem Raum 18 in Verbindung, der
durch einen. Stopfen abgeschlossen ist. In den flaum 18 ragt ein Bauteil 20 hinein,
das dichtend in das Teil 2 eingeschraubt ist. In dem Teil 20 ist eine Zlinderbohrung
vorgesehen, in der der Steuerdruckkolben 21 verschiebbar ist. Dieser stützt sich
gegen einen Stützkörper 22 ab, der eine Nut 23 aufweist, damit auf beiden Stirnflächen
dieses Stützkörpers 22 stets der gleiche Druck herrscht. Der Stützkörper 22 liegt
gegen einen Winkelhebel 24 an, der mittels eines Gelenkbolzens 25 in dem Stellkolben
11,12 schwenkbar gelagert ist. Gegen den zweiten Arm 26 des Winkelhebels 25,26 liegt
der Federteller 27 an, gegen den sich die Feder 28 abstützt, die in einer Bohrung
29 des Stellkolbens 11,12 angeordnet ist und gegen einen K8rper 3o abgestützt ist,
der mittels eines Gewindes in ein Gewindeteil der Längsbohrung 29 eingeschraubt
und in vorwählbarer Lage festlegbar ist.
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Der Stellkolben 11,12 ist durch einen Querbolzen 31 mit dem in der
Zeichnung n¢ht mehr dargestellten Schwenkschlitten verbunden.
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In dem Teil 11 des Stellkolbens 11, 12 ist eine Längsbohrung 32
vorgesehen,
die an einer Schulter 33 in eine Bohrung 34 kleineren Durchmessers übergeht, In
dieser Bohrung 32, 34 ist eine Feder 35 angeordnet, die sich auf der einen Seite
gegen eine Schulter 36 abstützt und auf der anderen Seite gegen einen Federtellerkörper
37 abstützt, der gegen einen Seeger-Ring 38 anliegt und in dem zwei Bohrungen 39
in eine Bohrung 40 und den und der eine Stirnfläohe 61 aufweist.
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Von der Bohrung 34 aus geht eine Bohrung 41 zu einer Querbohrung 42.
Versetzt zu der Bohrung 41 schließt an die Querbohrung 42 eine Bohrung 43 an, die
über dine Querbohrung 44 in in der Zeichnung nicht mehr weiter dargestellter Weise
mit dem Raum 45 vor der Stirnfläche des Stellkolbens 12, 12 in Verbindung steht.
In die Querbohrung 42 ist ein Ventilkörper 46 eingesetzt, in dem ein Ventilschieber
47 verschiebbar ist, der gegen den Winkelhebel 24 anliegt und Ringnuten aufweist,
während der Ventilkörper 46 Bohrungen aufweist, die mit den Bohrungen 41 und 43
in Verbindung stehen. Je nach Lage des Schieberkörpers 47 stellt die an diesem angeordnete
Ringnut eine Verbindung zwischen den verbindet Xaflnen 41 und 43 her oder/eine andere
Ausnehitin£ den afll 43 mit dem Raum vor der Stirnfläche des Ventilschiebers 47
in der Bohrung 42.
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In das Abschlußteil 6 ist eine Anschlagschraube 49 eingeschrsubt,
die mittels einer Kontermutter 50 in beliebiger Lage einstellbar ist.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Der Förderdruck der Pumpe wirkt in
dem Kanal 15 und damit in dem Raum 18 und wirkt in diesem auf die Stirnfläche des
Steuerkolbens 21. Die aus dieser Druckwirkung auf die Stirnfläche resultierende
Kraft wirkt auf den Zwischenstütztkörper 22 und über diesen auf den langen Arm des
Hebels 24. Dieser Kraft entgegen wirkt auf der anderen Seite die Kraft der Feder
28. Überwiegt das Produkt aus der von dem Druck auf die Stirnfläche des Steuerkolbens
21 ausgeübten Kraft mal dem zugeordneten Hebelarm das Produkt aus der Kraft der
Feder 28 mal dem zugeordneten Hebelarm, so wird die Feder 28 zurückgedrückt. Damit
wird der Hebel 24 nach in der Zeichnung rechts gedrUckt und drückt damit auf den
Steuerschieberkörper 47, der durch seine Ringnut damit eine Verbindung zwischen
der Bohrung 41 und der Bohrung 43 herstellt. Damit flieBt Drukmittel aus dem Kanal
15 durch die Bohrungen 16 und 17 und die Bohrung 8, die Bohrungen 39, die Bohrung
40 und die Bohrung 34, die Bohrung 41 und die Bohrungen 43 und 44 in den Raum 45
vor der großen Stirnfläche des Stellkolbens 11, 12. Da somit vor der großen Stirnfläche
des Stellkolbens 11, 12 der gleiche Druck wirkt wie vor der kleinen Stirnfläche
des Stellkolbenteils 11, bewegt sich der Stellkolben nach in der Zeichnung unten.
Damit wird der Hebelarm verkleinert, an dedie Kraft dSteuerkolbens 21 wirkt, und
zwar so lange, bis die Kraft der Feder 28 in der Lage ist, den Steuerkolben 21 zurUckzudrücken
mit der Folge, daß der Steuerschieberkörper 47 unter der Wirkung der Anlagefeder
62 in die in der Zeichnung dar-
gestellte Lage zurtickkehrt und
die Verbindung zwischen den Bohrungen 41 und 43 abaperrt. Damit hat der Stellkolben
eine neue Gleichgewichtslage erreicht.
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Sinkt nunmehr der Druck in dem Kanal 15 und damit im Raum 18, überwiegt
das Produkt aus Kraft der Feder 28 mal Hebelarm das Produkt aus Kraft am Steuerkolben
21 mal zugeordnetem Hebelarm, ao daß der Winkelhebel 24, 26 im Uhrzeigersinn schwenkt
mit der Folge, daß der Steuerventilkörper 47 unter dem Druck der Feder 62 nach in
der Zeichnung links verschoben wird und die Bohrung 43 mit der Bohrung 42 verbindet,
die mit dem druckentlasteten Innenraum des Pumpengehäuses in Verbindung steht.
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Somit wird aus dem Raum 45 Druckmittel abgelassen und der Stellkolben
wandert unter der Kraft des in der Bohrung 8 auf die Stirnfläche des Stellkolbentetis
11 wirkenden Drucks nach in der Zeichnung oben.
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Ist die Pumpe in die Nähe der Nullförderlage ge8chwenkt, kommt der
Federtellerkörper 37 an die Stirnfläche der Anschlagscraube 49 zum Anliegen und
drückt bei weiterer Bewegung des Stellkolbens 11, 12 nach unten die Feder 35 zusammen,
so daß die Feder 35, die somit über den Federtellerkörper 37 und die Anschlagscraube
49 am Gehäuse abgestützt ist, andererseits eine Kraft auf den Stellkolben 11, 12
ausübt derart, daß dadurch die Puppe aus der Nullförderlage herausgeschwenkt wird.
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Der Federtellerkörper 37 kann äußerstenfalls so tief in die Bohrung
32 hineingedrückt werden, daß die Stirnfläche 61 des Federtellerkörpers 37 gegen
die Schulter 33 zum Anliegen kommt.
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Damit wird gleichzeitig die Minimalschwenklage für die Pumpe definiert.
Sanft kann die Minimaischwenklage durch Einstellen der Anschlagschraube 49 einaestellt
werden.
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oder Auch aann, wenn in der Minimalschwenklage die Pumpe keinen nur
einen sehr geringen Strom fördert und deshalb keinen Feder druck aufbaut, kann durch
die Wirkung der Feder 35 somit doch die Pumpe aus der Nullrdrderlage bsw. einer
dieser benachbarten Lage herausgeschwenkt werden.
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Der Federtellerkörper 37 kann äußerstenfalls so tief in die Bohrung
32 hineingedrückt werden, daß die Stirnflache 61 des Federtellerkörpers 37 gegen
die Schulter 33 zum Anliegen kommt. Damit wird gleichzeitig die Minimalschwenklage
für die Pumpe definiert.Somit kann die Minimalschwenklage durch Einstellen der Anschlagschraub
49 eingestellt werden.
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Auch dann, wenn in der Minimalschwenklage die Pumpe keinen oder nur
einen sehr geringen Strom fördert und deshalb keinen Förderdruck aufbaut, kann durch
die Wirkung der Feder 35 somit doch die Pumpe aus der Nullförderlage bzw. einer
dieser benachbarten Lage herausgeschwenkt werden.
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Die Feder 62 stützt sich gegen einen Federteller 63 ab, der in der
Bohrung 42 festgelegt ist.
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Der Stopfen 66 schließt die Bohrung 43 ab.
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Die Anschlagstellschraube 64 begrenzt den Maximalhub des Reglers und
damit die Maximalschwenklage. Die Anschlagstellschraube 64 kann mittels der Mutter
65 festgelegt werden.