DE2930106C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für eine aus einer Nullage einseitig herausschwenkbare Hydrokolbenpumpe mit einem mit dem Stellglied der Pumpe verbundenen, von Förderdruck und einer vorgespannten Zusatzfeder beaufschlagten längsverschieblichen Stellkolben, einem Steuerventil, das die Druckbeaufschlagung der beiden Druckräume vor den Stirn­ flächen des Stellkolbens steuert, sowie mit einem im Gehäuse verschiebbar angeordneten, vom Förderdruck der Pumpe beauf­ schlagten Steuerdruckmeßkolben, der gegen einen Hebel an­ liegt und gegen eine Feder abgestützt ist und mit dem Steuer­ ventil in Wirkverbindung steht. Zum Verschwenken des Stell­ gliedes 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 einge­ stellt, wird kein Strom erzeugt, der einen Förderdruck aufbauen könnte und selbst dann, wenn die Pumpe schon etwas aus der Nullhublage herausfördert, wird möglicherweise ein so kleiner Strom erzeugt, daß unter den gegebenen Betriebs­ zuständen der Druck nicht ausreicht, um die erforderlichen Stellkräfte zu erzeugen.

In der DE-OS 16 53 385 ist eine Regeleinrichtung beschrieben, die auch bei Fehlen von Förderdruck oder bei nur geringem Förderdruck aus einer Nullhublage bzw. Minimalschwenklage heraus eine Pumpenverstellung in Richtung auf größeres Hubvolumen pro Umdrehung ermöglicht. Dies wird dadurch erzielt, daß zwischen dem Stellkolben und dem Gehäuse eine Zusatzfeder eingespannt ist und in dem dem Nullhub der Pumpe zugeordneten Stellbereich des Stellkolbens oder in dessen benachbartem Bereich mit einem gehäusefesten Anschlag zusammenwirkt. Diese Bauweise bedingt jedoch einen beträcht­ lichen Platzbedarf für die Unterbringung der Zusatzfeder. Außerdem wirkt diese Feder, selbst wenn sie nur schwach ausgelegt ist, auf den gesamten Hubweg des Stellkolbens, wodurch Beeinflussungen der Regelcharakteristik nicht aus­ zuschließen sind.

Auch in der US-PS 22 55 783 ist eine Anordnung beschrieben, in der eine Feder das Verschwenken einer Pumpe aus der Nullhublage heraus, also bei niedrigem Förderdruck, ermöglicht. Diese Anordnung bezieht sich jedoch auf die Gattung der Flügelzellenpumpen und zeigt lediglich eine um den Stell­ kolbenschaft herum angeordnete Feder, deren Einbauraum ebenfalls groß ist. Eine Vorrichtung zur Nullhubregelung, die den gleichen Zweck erfüllt, ist in der FR-PS 10 86 859 gezeigt, wobei hier auch ein gewisser Platzbedarf für die Vorrichtung mit Zusatzfeder vorhanden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusatzfeder, die die beschriebene Wirkung ermöglicht, kleiner und billiger aber auch leichter unterzubringen, ohne die Regelcharak­ teristik der Regeleinrichtung zu beeinflussen.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Stellkolben mit einer Längsbohrung versehen ist, innerhalb der ein von der Zusatzfeder beaufschlagter Feder­ tellerkörper zwischen zwei stellkolbenseitigen Anschlägen beweglich angeordnet ist, wobei nur in einem der Nullage zugeordneten und benachbartem Stellbereich des Stellkolbens der Federtellerkörper an einem gehäusefesten Anschlag an­ liegt, der über den Federtellerkörper und die Zusatzfeder auf den Stellkolben in Richtung einer Hubvolumenvergrößerung der Hydrokolbenpumpe einwirkt.

Die Zusatzfeder ist dabei so bemessen, daß sie nur in dem Bereich, in dem die Kraft dieser Zusatzfeder wirklich be­ nötigt wird, also im Nullhubbereich der Pumpe bzw. in dem dem Nullhubbereich benachbarten Bereich eine Kraft ausübt. Dadurch, daß stellkolbenseitig zwei Anschläge innerhalb der Längsbohrung vorgesehen sind, kann die Zusatzfeder mit Vorspannung im Stellkolben angeordnet werden, wobei einer der Anschläge gleichzeitig den Hub des Federteller­ körpers begrenzt und damit den minimalen Pumpenhub bestimmt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung, bei der der gehäuse­ feste Anschlag als eine von außen einstellbare Stell­ schraube ausgestaltet ist, kann die Minimalschwenklage der Pumpe sehr leicht von außerhalb des Gehäuses eingestellt werden.

Anschläge für den Stellkolben von Axialkolbenpumpen mit verschwenkbarer Zylindertrommel, die als einstellbare Stellschrauben ausgebildet sind, sind aus der DE-AS 11 72 120 bekannt.

In der Zeichnung ist ein Regler für eine Schwenkschlitten­ pumpe im Schnitt dargestellt.

Der Gehäuseboden 1 ist Abschlußteil eines in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Gehäuses einer Schwenkschlittenpumpe, wobei auf der abgewandten Seite des Gehäusebodens 1 die Führungsbahn für den nicht mehr dargestellten Schwenkschlitten angeordnet ist. In einem vorgewölbten Teil 2 des Gehäusebodens 1 ist eine Längsbohrung 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 entgegen­ gesetzten Seite ist ein Abschlußteil 6 durch Schrauben 5 mit dem Teil 2 verbunden, wobei dieses Abschlußteil 6 ein Büchsen­ teil 7 aufweist, welches in die Bohrung 3 hineinragt.

In dem Abschlußteil 6 ist eine Bohrung 8 vorgesehen, die im vor­ deren Teil als eine Zylinderbohrung 9 ausgestattet ist, in der eine Gleitdichtung 10 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 Durchmes­ sers des Stellkolbens, das mit seinem Kopfteil 13 unmittelbar in der Bohrung 3 gleitet, wobei zur Dichtung ein Dichtring 14 vorgesehen ist.

In dem Gehäuseboden 1 ist ein in der Zeichnung nicht mehr dar­ gestellter Kanal ausgestaltet, der mit dem Förderdruckkanal des Schwenkschlittens 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.

Die Bohrung 15 steht weiterhin mit dem Raum 18 in Verbindung, der durch einen Stopfen abgeschlossen ist. In den Raum 18 ragt ein Bauteil 20 hinein, das dichtend in das Teil 2 eingeschraubt ist. In dem Teil 20 ist eine Zylinderbohrung 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 Winkel­ hebel 24 an, der mittels eines Gelenkbolzens 25 in dem Stell­ kolben 11, 12 schwenkbar gelagert ist. Gegen den zweiten Art 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 Körper 30 abge­ stützt ist, der mittels eines Gewindes in ein Gewindeteil der Längsbohrung 29 eingeschraubt und in vorwählbarer Lage festleg­ bar ist.

Der Stellkolben 11, 12 ist durch einen Querbolzen 31 mit dem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Schwenkschlitten verbunden.

In dem Teil 11 des Stellkolbens 11, 12 ist eine Längsbohrung 32 vorgesehen, die an einer Schulter 33 in eine Bohrung 34 klei­ neren 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 mün­ den und der eine Stirnfläche 61 aufweist.

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 eine Querbohrung 44 in in der Zeich­ nung 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 Winkel­ hebel 24 anliegt und Ringnuten aufweist, während der Ventil­ körper 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 Kanälen 41 und 43 her oder verbindet eine andere Ausnehmung den Kanal 43 mit dem Raum vor der Stirnfläche des Ventilschiebers 47 in der Bohrung 42.

In das Abschlußteil 6 ist eine Anschlagschraube 49 eingeschraubt, die mittels einer Kontermutter 50 in beliebiger Lage einstellbar ist.

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 Druck­ wirkung auf die Stirnfläche resultierende Kraft wirkt auf den Zwischenstützkörper 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 gedrückt und drückt damit auf den Steuerschieberkörper 47, der durch seine Ringnut damit eine Verbindung zwischen der Bohrung 41 und der Bohrung 43 herstellt. Damit fließt Druck­ mittel 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 Stellkolben­ teils 11, bewegt sich der Stellkolben nach in der Zeichnung unten. Damit wird der Hebelarm verkleinert, an dem die Kraft des Steuerkolbens 21 wirkt, und zwar so lange, bis die Kraft der Feder 28 in der Lage ist, den Steuerkolben 21 zurückzu­ drücken mit der Folge, daß der Steuerschieberkörper 47 unter der Wirkung der Anlagefeder 62 in die in der Zeichnung dar­ gestellte Lage zurückkehrt und die Verbindung zwischen den Bohrungen 41 und 43 absperrt. Damit hat der Stellkolben eine neue Gleichgewichtslage erreicht.

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 He­ belarm, so 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 druck­ entlasteten Innenraum des Pumpengehäuses in Verbindung steht. Somit wird aus dem Raum 45 Druckmittel abgelassen und der Stell­ kolben wandert unter der Kraft des in der Bohrung 8 auf die Stirnfläche des Stellkolbensteils 11 wirkenden Drucks nach in der Zeichnung oben.

Ist die Pumpe in die Nähe der Nullförderlage geschwenkt, kommt der Federtellerkörper 37 an die Stirnfläche der Anschlagschraube 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 Anschlagschraube 49 am Gehäuse abgestützt ist, andererseits eine Kraft auf den Stellkolben 11, 12 ausübt derart, daß dadurch die Pumpe aus der Nullförderlage herausgeschwenkt wird.

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. Damit wird gleichzeitig die Minimalschwenklage für die Pumpe definiert. Somit kann die Minimalschwenklage durch Einstellen der Anschlagschraube 49 eingestellt werden.

Auch dann, wenn in der Minimalschwenklage die Pumpe keinen oder nur einen sehr geringen Strom fördert und deshalb keinen Förder­ druck aufbaut, kann durch die Wirkung der Feder 35 somit doch die Pumpe aus der Nullförderlage bzw. einer dieser benachbarten Lage herausgeschwenkt werden.

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. Damit wird gleichzeitig die Minimalschwenklage für die Pumpe definiert. Somit kann die Minimalschwenklage durch Ein­ stellen der Anschlagschraube 49 eingestellt werden.

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 be­ nachbarten Lage herausgeschwenkt werden.

Die Feder 62 stützt sich gegen einen Federteller 63 ab, der in der Bohrung 42 festgelegt ist.

Der Stopfen 66 schließt die Bohrung 43 ab.

Die Anschlagstellschraube 64 begrenzt den Maximalhub des Reglers und damit die Maximalschwenklage. Die Anschlag­ stellschraube 64 kann mittels der Mutter 65 festgelegt werden.

Claims (2)

1. Regeleinrichtung für eine aus einer Nullage einseitig herausschwenkbare Hydrokolbenpumpe mit einem mit dem Stellglied der Pumpe verbundenen, von Förderdruck und einer vorgespannten Zusatzfeder beaufschlagten längs­ verschieblichen Stellkolben, einem Steuerventil, das die Druckbeaufschlagung der beiden Druckräume vor den Stirnflächen des Stellkolbens steuert, sowie mit einem im Gehäuse verschiebbar angeordneten, vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagten Steuerdruckmeßkolben, der gegen einen Hebel anliegt und gegen eine Feder abgestützt ist und mit dem Steuerventil in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (11, 12) mit einer Längsbohrung (32) versehen ist, innerhalb der ein von der Zusatzfeder (35) beaufschlagter Feder­ tellerkörper (37) zwischen zwei stellkolbenseitigen Anschlägen (33, 38) beweglich angeordnet ist, wobei nur in einem der Nullage zugeordneten und benachbartem Stellbereich des Stellkolbens (11, 12) der Federteller­ körper (27) an einem gehäusefesten Anschlag (49) anliegt, der über den Federtellerkörper (37) und die Zusatz­ feder (35) auf den Stellkolben (11, 12) in Richtung einer Hubvolumenvergrößerung der Hydrokolbenpumpe einwirkt.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (49) als eine von außen einstellbare Stellschraube (49, 50) ausgestaltet ist.