DE2930107C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckmittelversorgungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Einrichtung umfaßt eine Hochdruckpumpe, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 24 25 022 bekannt ist. Diese Pumpe enthält einen Regler, durch dessen Kolben der Querschnitt der Ansaugleitung der Pumpe veränderbar ist. Für die Steuerung des Verbrauchers wird zusätzlich ein Steuerventil benötigt. Eine solche Druck­ mittelversorgungseinrichtung ist nicht fernregelbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine über ihren gesamten Arbeitsbereich fernregelbare Druckmittelversorgungseinrich­ tung für mehrere Verbraucher zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und die nur einen sehr geringen Energieverbrauch aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind im Anspruch 2 angegeben.

Mit der Druckmittelversorgungseinrichtung gemäß Anspruch 1 wurde eine Einrichtung geschaffen, die aus wenig Teilen besteht und deshalb preisgünstig herstellbar ist und die während des ge­ samten Betriebes ohne nennenswerte Energieverluste arbeitet. Die Druckmittelversorgungseinrichtung fördert dabei immer nur die von der Gesamtheit der Verbraucher jeweils benötigte Ölmenge.

Jeder Verbraucher, wie beispielsweise die Fahrzeugbremse, eine Niveauregulierung oder eine hydraulische Zentralverriegelung, ist über einen gesonderten Regler mit Vorsteuerventil ansteuerbar. Wird über die Zentralhydraulik gleichzeitig eine Hilfskraftlenkung versorgt, so ist für jede Lenkeinrichtung ein Regler mit Vorsteuer­ ventil erforderlich. Durch die Erfindung ist ein sehr schnelles Ansprechen der Hydraulik bei sehr geringem Energieverbrauch gesi­ chert.

Die Erfindung ist nach­ stehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt einer fern­ regelbaren Pumpe mit einem Verbraucher,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Anlage für eine Druckmittelversorgungseinrichtung für zwei Verbraucher,

Fig. 3 eine Schemazeichnung einer anderen Druckmittelversorgungseinrichtung.

Nach Fig. 1 ist in eine Ansaugleitung 1, welche eine Pumpe 2 mit einem Tank 3 verbindet, ein als Druckwaage aus­ gebildeter Druckregler 4 eingesetzt. Eine Druckleitung 5 der Pumpe 2 führt zu einem Verbraucher 6. Der Druckregler 4 besteht aus einem Kolben 7 mit Steuerkanten 8 und 9. Eine Stirnseite 10 des Kolbens 7 ist durch eine Feder 11 belastet. Die andere Stirnseite 12 ist über eine Leitung 13 an die Druckleitung 5 angeschlossen. Die beiden Stirnseiten 10 und 12 sind durch eine Drosselbohrung 14 miteinander verbunden. Eine Axialbohrung 15 zur Aufnahme der Feder 11 steht über eine Steuerleitung 16 mit einem Vorsteuerventil 17 in Verbindung. Ein Steuerbund 18 am Kolben 7 ist breiter ausgeführt als eine zugehörige Saugnut 19.

In der gezeichneten Ausgangsstellung des Kolbens 7 steht die Ansaugleitung 1 über die weit geöffnete Steuerkante 8 mit dem Tank 3 in Verbindung. Dabei arbeitet die Pumpe 2 in üblicher Weise. Sobald der Verbraucher 6 dem von der Pumpe 2 geförderten Strom einen Widerstand entgegensetzt, steigt der Druck an der Stirnseite 12 des Kolbens 7 an. Hierbei wird ein Teil des Pumpenstromes über die Leitung 13, die Drossel 14, den Raum 15 und die Steuerleitung 16 dem Vorsteuerventil 17 zugeführt. Der Druckregler 4 arbeitet nunmehr als Druckwaage im Sinne eines Strombegrenzungsventils derart, daß der in der Steuerleitung 16 fließende Strom dem Differenzdruck an der Druckwaage und dem Querschnitt der Drosselbohrung 14 exakt zugeordnet ist. Es fließt ein eingeprägter Steuerstrom, der beim Stromfluß in Richtung zum Verbraucher 6 an der Steuer­ kante 8 und beim Stromfluß in Richtung zur Pumpe 2 an der Steuerkante 9 geregelt wird. Die Druckleitung 5 ist also bei einem Rückstrom des Drucköls über die Steuerkante 9 unmittel­ bar an den Tank 3 anschließbar. Dies bedeutet, daß der Ver­ braucher 6 keinen selbständigen Tankanschluß benötigt. Der Druck im Verbraucher 6 ist dabei stets gleich dem am Vorsteuer­ ventil 17 eingestellten Druck, vermehrt um den Differenz­ druck des Druckreglers 4. Dadurch, daß der mit der Saugnut 19 zusammenwirkende Steuerbund 18 des Kolbens 7 breiter ausge­ führt ist, kann eine Entlastung der Druckleitung 5 bzw. 13 über die Steuerkante 9 erst dann stattfinden, wenn die den Ansaugstrom steuernde Steuerkante 8 geschlossen ist.

Durch unterschiedliche Bemessung der beiden Stirnseiten 10 und 12 des Kolbens 7 ist eine Druckübersetzung möglich. Ist die der Feder 11 zugewandte Stirnseite 10 größer als die an die Druckleitung 5 angeschlossene Stirnseite 12, so ist der Druck im Vorsteuerventil 17 entsprechend kleiner.

Fig. 2 zeigt eine aus Pumpe 22 und mehreren Druckreg­ lern 24, 25 bestehende Druckmittelversorgungseinrichtung für mehrere gleichberechtigte Verbraucher. Hier ist eine Druck­ leitung 21 über an Zulaufnuten 26 bzw. 27 angeschlossene, fluchtende Querkanäle 28 bzw. 28′ mit jedem Druckregler 24 bzw. 25 verbunden. Der Druckölzulauf von der Zulaufnut 26 bzw. 27 wird durch eine weitere Steuerkante 30 bzw. 31 gesteuert.

Das Drucköl gelangt sodann über eine im Kolben 29 bzw. 39 vorgesehene Querbohrung 32 bzw. 33 und eine Längsbohrung 34 bzw. 35 zu der einer Feder 54 bzw. 55 abgewandten Stirnseite des Kolbens 29 bzw. 39 und zum Verbraucher 36 bzw. 37. Eine Ansaugleitung 20 der Pumpe 22 ist über Querkanäle 38 bzw. 38′ an durch den Kolben 29 bzw. 39 gebildete Saugnuten 56 bzw. 57 angeschlossen. Diese Saugnuten 56 bzw. 57 sind wiederum über Tanknuten 40 bzw. 41, welche ihrerseits über einen Querkanal 42 miteinander verbunden sind, an einen Tank 43 angeschlossen. Eine zugehörige Steuerkante 52 bzw. 53 steuert den Ansaugquer­ schnitt aus dem Tank. Durch eine Steuerkante 44 bzw. 45 kann der zugehörige Verbraucher 36 bzw. 37 unmittelbar an den Tank 43 angeschlossen werden. Die Längsbohrung 34 bzw. 35 ist über eine Drosselbohrung 46 bzw. 47 mit einem Raum 48 bzw. 49 verbunden. Dieser Raum 48 bzw. 49 ist wiederum über eine Steuerleitung an ein Vorsteuerventil 50 bzw. 51 angeschlossen. Die Steuerkanten der Kolben 29 und 39 sind dabei so festge­ legt, daß die weitere Steuerkante 30 bzw. 31 für den Druckölzulauf bereits geschlossen ist, wenn die Steuerkante 44 bzw. 45 für den Druckölrücklauf öffnet.

In der erfindungsgemäßen Anlage fördert die Pumpe 22 immer nur die jeweils benötigte Ölmenge. Sobald sich ein geringerer Verbrauch in einem der Verbraucher 36 oder 37 einstellt, wird der Ansaugquerschnitt des Querkanals durch die Steuerkante 52 oder 53 entsprechend verkleinert. Der höchste Förderstrom wird dabei von dem Verbraucher mit dem höchsten Arbeitsstrom bestimmt.

In ähnlicher Weise wird der höchste Systemdruck vom Ver­ braucher mit dem höchsten Arbeitsdruck bestimmt, und zwar dadurch, daß der zugehörige Steuerkolben als letzter den Ansaugquerschnitt der Pumpe und damit auch den Förderdruck bestimmt. Der Arbeitsdruck der übrigen Verbraucher wird durch die weitere Steuerkante 30 oder 31 bestimmt, deren steuerbarer Quer­ schnitt von der Kraft der Feder 54 bzw. 55 und dem jeweiligen Vorsteuerdruck abhängig ist.

Wie aus Fig. 3 näher ersichtlich, ist die vorbeschriebene Anlage beliebig erweiterbar. Diese Druckmittelversorgungseinrichtung, z. B. für eine Baumaschine, besteht aus einer Pumpe 220 mit mehreren Druckreglern 60, 61, 62 und 63, die in sogenannter Sandwich- Bauweise miteinander verschraubt sind. Vorsteuerventile 64, 65 und 66 dienen zur Betätigung beispielsweise von zwei Hub­ zylindern 67 bzw. 68 sowie eines doppelt beaufschlagten Lenk­ motors 69 der Hilfskraftlenkung.

Claims (2)

1. Druckmittelversorgungseinrichtung für hydraulische Ein­ richtungen, insbesondere an Kraftfahrzeugen, mit einer Hoch­ druckpumpe und wenigstens einem in der Ansaugleitung der Hochdruckpumpe angeordneten Regler mit einem Kolben, dessen eine Stirnseite vom Arbeitsdruck und dessen andere Stirnseite durch eine Feder beaufschlagt ist, wobei durch eine Steuerkante des Kolbens der Querschnitt der Ansaugleitung der Hochdruckpumpe ver­ änderbar ist und eine eine Tanknut zwischen dem Verbraucher und dem Tank steuernde Steuerkante des Kolbens erst öffnet, wenn die den Ansaug­ kanal steuernde Steuerkante geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die beiden Stirnseiten des Kolbens (29, 39) durch eine Drosselbohrung (46, 47) miteinander verbunden sind,
• - daß ein an die durch die Feder (54, 55) beaufschlagte Stirnseite angrenzender Raum (48, 49) an ein einstellbares Vor­ steuerventil (50, 51) angeschlossen ist,
• - daß bei mehreren Verbrauchern (36, 37) für jeden Verbraucher ein Regler (24, 25) und ein Vor­ steuerventil (50, 51) vorgesehen sind und
• - daß die Regler (24, 25) derart parallel geschaltet sind, daß Saugnuten (56, 57), steuerbare Tanknuten (40, 41) und steuer­ bare Zulaufnuten (26, 27) jeweils über Querkanäle (38′, 42, 28′) mit­ einander verbunden sind und die Druckleitung (28, 28′) über weitere Steuerkanten (30, 31) und über in den Kolben (29, 39) vorhandene Axialbohrungen (34, 35) an die der Feder (54, 55) abgewandte Stirnseite und an die Verbraucher (36, 37) anschließbar ist, wobei die weiteren Steuerkanten (30, 31) erst nach erfolgtem Schließen der den Ansaugkanal (38, 38′) steuernden Steuerkanten (52, 53) schließen.

2. Druckmittelversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regler (24, 25) für alle Verbraucher (36, 37) baugleich sind.