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Regeleinrichtung für eine einstellbare Hydrokolbenpumpe
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Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für eine in einer Richtung
aus einer Nullhublage heraus schwenkbare Hydrokolbenpumpe mit einem mit dem Stellglied
der Pumpe verbundenen, beiderseits vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagten, als
Differentialkolben ausgestalteten Stellkolben und mit einem die Druckbeaufschlagung
des den größeren Durchmesser aufweisenden der beiden Druckräume vor den Stirnflächen
des Stellkolbens steuernden Steuer- oder Regelventil, wobei mit dem Stellkolben
eine Rückführfeder, vorzugsweise eine Zusatzrückführfeder, die nur in dem dem Nullhub
der Pumpe zugeordneten und benachbarten Bereich mit einem gehäusefesten Anschlag
zusammenwirkt, verbunden ist, nach Patent ....... (Patentanmeldung P 29 30 106.2).
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Die Regeleinrichtung kann, wie im Ausführungsbeispiel der Hauptanmeldung
offenbart, ein Leistungsregler sein, bei dem ein vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagter
Steuerkolben eine Kraft auf einen Hebel in einem von der Lage des Stellgliedes bestimmten
Abstand von der Schwenkachse des Hebels ausübt, wobei dieser von dem Steuerkolben
ausgeübten Kraft eine Feder entgegenwirkt und der Hebel ein Ventil betätigt.
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Die Regeleinrichtung kann aber auch eine andersartige Regeleinrichtung,
beispielsweise ein Druckkonstantregler sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückführfeder großer
Federkraft ohne Beanspruchung zusätzlichen Bauraumes ggfs. zusätzlich unterzubringen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Feder um den Teil mit kleinerem
Durchmesser des Differentialkolbens herum innerhalb der Zylinderbohrung, in der
der Differentialkolbenteil größeren Durchmessers gleitet, angeordnet ist. Die Aufgabe
wird also dadurch gelöst, daß zum Unterbringen der Feder der Zylinderraum um das
Stufenteil kleineren Durchmessers des Differentialkolbens ausgenutzt ist. Damit
steht ein Raum großen Durchmessers zur Verfügung, in dem eine Feder großen Durchmessers
und relativ großer radialer Erstreckung untergebracht werden kann, vorzugsweise
eine Schraubenfeder. Denkbar ist aber auch ein Paket aus Federtellern oder anderen
Federn. Bei Anwendung dieser Federanordnung bei einem Leistungsregler mit einem
Winkelhebel, dessen Hauptteil sich parallel zur Längserstreckung des Stellkolbens
erstreckt, wobei von der Gehäuseseite her der Steuerdruckkolben zumindest annähernd
radial zu der Achse des Stellkolbens auf den Winkelhebel einwirkt wie der in dem
Ausführungsbeispiel der Hauptanmeldung offenbarten Art ist darauf zu achten, daß
die Feder sich nicht in den Raum hinein erstreckt, innerhalb dessen Je nach Lage
des Stellkolbens der Steuerdruckkolben auf den Winkelhebel einwirkt. Das heißt,
es muß am Stufenstellkolben ein Anschlag vorgesehen sein, gegen den die Feder abgestützt
ist und der jenseits des Raumes angeordnet ist, in dem der Steuerdruckkolben auf
den Winkelhebel einwirkt, vorzugsweise der hinter dem Ende des Winkelhebels angeordnet
ist. Dabei kann die Feder gegen die Stufe des Stellkolbens abgestützt sein, sofern
der Winkelhebel nicht über diese Stufe hinausragt.
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Die um den Stufenteil kleineren Durchmessers des Differentialkolbens
herum angeordnete Feder kann die alleinige Rilckführfeder sein oder kann eine zusätzliche
Feder sein. Insbesondere im Falle, daß diese Feder die alleinige Feder ist, können
konstruktive Sperrmittel vorgesehen sein, durch die bewirkt wird, daß diese Feder
nur dann mit dem Stellkolben zusammenwirkt, wenn dieser in den dem Nullhub der Pumpe
zugeordneten oder benachbarten Bereich verschoben ist. Insbesondere dann, wenn die
um den Stufenteil kleineren Durchmessers des Differentialkolbens herum angeordnete
Feder zusätzlich vorgesehen ist, kann sie aber auch ständig auf den Differentialkolben
einwirken. Auf jeden Fall ermöglicht die Federanordnung insgesamt,daß dann, wenn
die Pumpe nur gegen geringen Druck fördert und somit auch der Stellkolben nur von
einem geringen Druck beaufschlagt wird, eine hinreichende Kraft zur Verfügung steht,
um gegen die mechanischen Reibungswiderstände und sonstigen auftretenden Kräfte
die Pumpe aus der Nullhublage heraus zu verschwenken.
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In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen angegeben.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Der Gehäuseboden 1 schließt das Gehäuse einer Schwenkschlittenaxialkolbenpumpe
ab und weist auf der dem Betrachter abgewandten Seite die hohl zylindrische Führungsbahn
für den Schwenkschlitten auf. In einem vorgewölbten Aufsatzteil 2 ist eine Bohrung
3 vorgesehen, die an einem Absatz 4 aus fertigungstecnnischen Gründen in eine rein
bearbeitete Bohrung 5 etwas kleineren Durchmessers übergeht, in der der mit einem
Dichtring 6 versehene Dichtteil des Stellkolbens 8 dichtend gleitet. Die Bohrung
3 ist nach unten durch ein Deckelteil 9 abgeschlossen, welches einen Fortsatz 10
aufweist, der mit einem Dichtteil 11 dichtend in die Bohrung 3 eingesetzt ist und
der weiterhin eine Innenbohrung 12 aufweist, die an
einem Absatz
13 in eine fein bearbeitete Bohrung 14 übergeht, in der der Teil 15 kleineren Durchmessers
des Stellkolbens 8 dichtend geführt ist, wobei ein Dichtring 16 die Abdichtung verbessert.
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Die Bohrung 12 ist eine Sackbohrung. Der Zapfen 17 ist in den Stellkolben
8 fest eingesetzt und greirt auf der dem Betrachter abgewandten Seite in den Schwenkschlitten
ein.
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Das Aufsatzteil 2 weist einen seitlichen Fortsatz 18 auf, in den eine
Patrone eingeschraubt ist, die einen ansich bekannten Druckkonstantregler enthält.
Die Bohrung, in die die Patrone 19 eingeschraubt ist, ist in Richtung auf die Bohrung
3 durch einen Stopfen 20 verschlossen. Der in die Druckreglerpatrone 19 eingebaute
Konstantdruckregler steht einerseits ständig mit der Förderdruckleitung der Pumpe
in Verbindung und verbindet bei Uberschreiten eines vorbestimmten Grenzdruckes diese
mit der Kanalbohrung 21 in dem Gehäuse 1, die mit einer Bohrung 22 in dem Deckelteil
23 in Verbindung steht, welches nach in der Zeichnung oben die Bohrung 5 abschließt.
Die Bohrung 22 steht mit dem Druckraum in der Bohrung 5 vor der Stirnfläche des
Stellkolbens 8 in Verbindung. Die Bohrung 23 steht mit der Bohrung 24 und diese
mit der Bohrung 12 einerseits in Verbindung und andererseits ständig mit der Förderdruckleitung
der Pumpe Der in die Druckreglerpatrone 19 eingebaute Druckkonstantregler verbindet
bei Uberschreiten eines vorgegebenen Grenzdruckes die Bohrung 21 und damit den Raum
in der Bohrung 5 vor dem Dichtteil 7 des Stellraumes 8 mit der Förderdruckleitung
und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes des Förderdruckes mit einer
drucklosen Ablaufleitung, so daß dann, wenn der Förderdruck den vorgegebenen Grenzwert
überschreitet'der Stellkolben 8 durch die auf die Stirnfläche des Dichtteiles 7
durch den Druck ausgeübte Kraft gegen die von dem gleichen Druck auf die kleinere
Stirnfläche
des Teiles 15 ausgeübte Kraft nach in der Zeichnung unten und damit in Richtung
auf kleineres Hubvolumen pro Umdrehung der Pumpe verschoben wird. Wird aber der
Raum in der Zylinderbohrung 5 vor dem Dichtteil 7 durch den Druckregler von Druck
entlastet, kann die auf die Stirnfläche des Teiles 15 wirkende, von dem Druck in
der Bohrung 12 hervorgerufene Kraft den Stellkolben 8 nach in der Zeichnung oben
und damit in Richtung auf größeres Hubvolumen pro Umdrehung der Pumpe verschwenken.
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In dem Teil 15 ist eine Bohrung 25 vorgesehen, die an einer Schulter
26 in eine Bohrung 27 übergeht. In der Bohrung 25 ist bis zu einem Anschlagring
28 ein Stopfen 29 verschiebbar, gegen den eine Zusatzrückführfeder 30 abgestützt
ist, die andererseits am Boden der Sackbohrung 27 abgestützt ist.
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Das Stopfenteil 29 enthält Bohrungen 31 und 32, die ein Entweichen
und eintreten von Flüssigkeit aus der Bohrungsgruppe 25, 27 und in diese bei Verschieben
des Stopfenteiles 29 ermöglichen.
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Erreicht der Stellkolben 8 den der Nullhublage der Pumpe benachbarten
Bereich, so fährt das Stopfenteil 29 gegen den Anschlag 35, der in eine Gewindebohrung
eingesetzt ist und durch die Mutter 36 festgelegt ist und dadurch in beliebig wählbaren
Lagen einstellbar ist.
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Um das Teil 15 kleineren Durchmessers des Stellkolbens 8 herum ist
die Rückführfeder 33 angeordnet, die einerseits gegen die Schulter 34 des Stellkolbens
8 und andererseits gegen die Stirnfläche des Teiles 15 des Deckelteiles 9 abgestützt
ist und die somit eine Rückführkraft auf den Stellkolben 8 in Richtung auf größere
Ausschwenkung ausübt, wobei die Kraft der Feder wächst, desto mehr sich der Stellkolben
8 der Nullhublage der Pumpe nähert. Das heißt im Bereich der Nullhublage der Pumpe
übt die Feder 33 die
größte Rückfuhrungskraft auf den Stellkolben
8 aus, so daß auch dann, wenn in der Bohrung 12 nur ein geringer Förderdruck ansteht,
die Pumpe sicher in Richtung auf größere Ausschwenkung, das heißt in Richtung auf
größeres Hubvolumen pro Umdrehung verschwenkt werden kann, sofern nur der Raum in
der Bohrung 5 vor dem Dichtteil 7 von Druck entlastet wird. Der Raum vor der Schulter
34, in dem die Feder 33 angeordnet ist, ist druckentlastet.
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Zu beachten ist, daß die Regelfunktion eines Leistungsreglers oder
Druckkonstantreglers ein Zurückschwenken der Pumpe aus der Maximalhublage bewirkt.
Das heißt bei einem Leistungsregler befindet sich die Pumpe zunächst in Maximalhublage
und schwenkt bei Erreichen der Grenzleistung auf einen kleineren Ausschwenkwinkel
zurück. Entsprechend wird bei einem Druck-Konstant-Regler bei Erreichen eines Grenzdruckes
die Pumpe auf kleineres Hubvolumen eingeschwenkt unter der Annahme, daß der Widerstand
des Verbrauchers mit zunehmender Fördergeschwindigkeit steigt. Im Gegensatz dazu
drUckt die Feder, auf die sich die Erfindung bezieht, die Pumpe aus der Nullhublage
heraus, sofern nicht unter dem aaetehenden Druck die Regelwirkung die Feder zusammendrückt.