-
Druck2ittelpumpe
-
Die Erfindung betrifft eine Druckmittelpumpe, insbesondere Hydropumpe,
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Druckmittelpumpen dieser Gattung werden über eine Antriebswelle von
einem externen Motor angetrieben und haben den Zweck, beispielsweise im Falle einer
Hydropumpe ein hydrsulisches Mittel aus einem Vorratsbehälter anzusaugen und als
Druckmittel rückströmgesichert in eine Verbraucherleitung zu fördern.
-
Eine solche Druckmittelpumpe ist aus der DE-OS 28 13 858 bekannt.
Die Druckmittelpumpe weist eine einem Druckventil nachgeschaltete Druckkammer auf,
welche über ein Rückschlagventil mit einem Verbraucherauslaß verbunden ist. Die
Druckmittelpumpe weist ferner eine vom Druck des Verbraucherauslasses gegen Federkraft
betätigbare Ventileinrichtung auf, über welche die Druckkammer mit dem Vorratsbehälter
verbindbar und somit der Druck in der Druckkammer-verbraucherdruckabhängig begrenzbsr
ist.
Dabei ist nachteilig, daß die Druckmittelpumpe einen relativ großen und fertigungsaufwendigen
Aufbau aufweist und ständig gegen den Widerstand mehrerer Ventile fördert.
-
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Druckmittelpumpe
der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche einfach und kompakt baubar sowie
bei begrenzbarem Verbraucherdruck maximai entleetbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch die im Patentansnruch 1 angegebene Erfindung
gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen aufgezeigt.
-
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen u.a. darin, da.Q
mit der vorgeschlagenen Druckbegrenzungseinrichtng der Pumpraum bei Aufbau eines
bestimmten Verbraucherdruckes mit dem Vorratsbehälter verbunden wird, wobei die
Druckmittelpumpe unter Umgehung des Druckventils maximal entlastet in den Rücklauf
fördert. Der Auslaß des Pumpraumes ist unter Vermeidung weiterer Rückschlagventile
allein durch das Druckventil gegen Rücströmung sicherbar, wodurch die Druckmittelpumpe
selbst in der Förderphase nur gegen einen relativ kleinen Widerstand fördert und
somit Antriebsenergie einsparbar ist.
-
Die Druckbegrenzungseinrichtung kann äußerst einfach auf engstem Raum
mit einem Steuerkolben aufgebaut werden, welcher in vorgeschlagener Weise unter
der Wirkung des Verbraucherdruckes gegen die Kraft einer vorgespannten Feder betätigbar
ist und einen Stößel aufweist, über welchen eine Verbindung des Pumpraumes mit dem
Vorratsbehälter freigegeben werden kann.
-
Der Stößel des Kolbens kann in einfacher Weise der bereits vorhandenen
Verbindung des Sinlasse-s des Pumpenraumes mit dem Vorratsbehälter zugeordnet werden,
indem der Stößel so in diese Verbindung eingreifend angeordnet wird, daß das Saugventil
bei betätigtem Steuerkolben über den Stößel in Offenstellung bewegbar ist.
-
Der Stößel kann aber auch in gleichfalls vorgeschlagener Weise einer
Verbindungsbohrung zugeordnet, welche den Vorratsbehälter
unter
Umgehung des Saugventils mit dem Pumpraum verbindet, wobei diese Verbindungsbohrung
relativ einfach von dem Stößel bei unbetätigtem Steuerkolben gesperrt und bei betätigtem
Steuerkolben freigegeben werden kann. Dabei ist abgesehen von einem etwas erhöhten
Verbindungsaufwand vorteilhaft, daß der Saugweg zur Verringerung des Saugwiderstandes
extrem kurz und der das Saugventil umgehende Verbindungsweg zur Kühlung des hydraulischen
Mittels länger auslegbar sind.
-
Mit dem zur Abdichtung des zteuerkolbens vorgeschlagenem Dichtelement
wird auf einfache Weise erreicht, daß der Steuerkolben aus der Ruhelage verstärkt
betätigbar ist, wodurch der betatigte Steuerkolben erst dann in seine Ausgangsstellung
rückführbar ist, wenn der Verbraucherdruck auf einen Mindestdruck abgefallen ist.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausfünrungsbeispiels beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine
Druckmittelpumpe.
-
Die dargestellte Druckmittelpumpe 1 weist ein Gehäuse auf.
-
In dem Gehäuse 2 ist ein Raun 3 gebildet, in welchem eine Antriebswelle
4 und ein mit dieser drehfest verbundener Exzenter 5 drehantreibbar gelagert sind.
-
Der Raum 3 ist über eine Bohrung 6 mit einem Vorratsbehälter 7 verbunden.
In den Raum 3 mündet eine Zylinderbohrung 8 ein, in welcher ein Kolben 9 gleitend
verschiebbar geführt sowie über den Exzenter 5 im vorliegenden Ausführungsbeispiel
gegen die Kraft einer gehäuseseitig abgestützten Feder 10 betätigbar angeordnet
ist.
-
Der Kolben 9 begrenzt mit seinem dem Exzenter 5 abgewandten Ende einen
in der Zylinderbohrung 8 gebildeten Pumpraum 11.
-
Der Pumpraum 11 ist mit einem Einlaß 12 versehen, welcher über eine
in die Bohrung 6 einmündende Verbindungsbohrung 13 und ein dem Einlaß 12 vorgeschaltetes
Saugventil 14 mit dem Vorratsbehälter 7 verbindbar ist.
-
Das Saugventil 14 weist ein unter pumpra.umseitiger Saugwirkung gegen
die Kraft einer Feder 15 in Offenstellung bewegbares Schlia?glied 16 auf, über welches
aus dem Vorrstsbehälter 7 das hydraulische Mittel in dem Pumpraum 11 angesaugt werden
kann, während eine Rückströmung von Druckmittel aus dem Pumpraum 11 zu dem Vorratsbehälter
7 vermieden ist.
-
Der Pumpraum 11 weist außerdem einen über eine Verbraucherleitung
17 mit einem Druckspeicher 18 und/oder anderen Hydraulikverbra.uchern verbindbaren
Auslaß 19 auf, welchem ein Druckventil 20 zugeordnet ist.
-
Das Druckventil 20 weist einen unter der Wirkung des Druckes des Pumpraumes
11 geben die Kraft einer weder 21 und die wirkung des in dem Auslaß 19 instehenden
Verbraucherdruckes in Offenstellung bewegbaren Schließkörner 22 auf, über welchen
Druckmittel aus dem Pumpraum 11 in die Verbraucherleitung 17 förderbar ist, wobei
aber eine Rückströmung von Druckmittel aus der Verbraucherleitung 17 in den Pumpraum
11 unterbunden ist.
-
Der Druckmittelpumpe 1 ist eine Druckbegrenzungseinrichtung 93 zugeordnet,
über welche der Pumpraum 11 verbraucherdruckabhängig mit dem Vorratsbehälter 7 verbindbar
ist.
-
Die Druckbegrenzungseinrichtung 23 weist einen Steuerkolben 24 auf,
welcher in einer Gehäusebohrung 25 abgedichtet verschiebbar geführt angeordnet ist.
-
Die Gehäusebohrung 25 ist axial zum Saugventil 14 angeordnet und mündet
mit einem abgestuften Teil größeren Durchmessers in Einlaßrichtung vor dem Saugventil
14 in die Verbindungsbohrung 17 ein.
-
Der Steuerkolben 24 weist ei.nen Anschlag 26 auf, welcher an einem
in den abgestuften Teil größeren Durchmessers in die Gehäusebohrung 25 eingreifenden
Ende des Steuerkolbens 24 gebildet ist und unter Anlage an einer im Abstufungabereich
der Gehäusebohrung 25 gegebenen Schulter 27 die Verschiebbarkeit des Steuerkolbens
24 begrenzt.
-
In dem Teil großeren Durnhmessers der Gehäusebohrung 25 ist eine Feder
28 angeordnet, welche sich an einem gehäusefest eingebrachten Seegerring 29 abstützt
und die vorgespannt an dem Anschlag 26 des Steuerkolbens 24 anliegt, so daß der
Steuerkolben 24 eine Ausgangsstellung aufweist, in welcher er unter der Kraft der
Feder 28 über den Anschlag 26 an der Schul.-ter 27 anliegt und gegen die {ruft der
Feder 28 betätigbar ist.
-
Der Steuerkolben 24 begrenzt mit seinem der Feder 28 abgewandten Ende
eine Kammer 30, welche in der Gehäusebohrung 28 gebildet ist. Die Kammer 30 ist
über eine Bohrung 31 in Auslaßrichtung hinter dem Druckventil 20 mit dem Auslaß
19 verbunden, so daß der in der Verbraucherleitung 17 gegebene Verbra.ucherdruck
zugleich auch in der rammer 30 ansteht und der Steuerkolben 24 von dem Verbraucherdruck
betätigbar ist, wenn die Wirkung des Verbraucherdruckes gegenüber der Kraft der
vorgespannten Feder 28 überwiegt.
-
An dem Steuerkolben 24 ist ein mit Spiel über den Teil größeren Durchmessers
der Gehäusebohrung 25 in die Bohrung 13 eingreifender Stößel 32 angeordnet, über
welchen das Schließglied 16 des Saugventils 14 bei Betätigung des Steuerkolbens
24 gegen die Kraft der Feder 15 in Offenstellung bewegbar und somit der Pumpraum
11 verbraucherdruckabhängig sowohl während der Saugphase als auch während der Druckphase
mit dem Vorratsbehälter 7 verbindbar ist.
-
Zur Abdichtung des Steuerkolbens 24 ist ein Dichtelement 33 vorgesehen,
welches an dem ruhenden Steuerkolben 24 in bekannter Weise mit Rastwirkung haftet,
so daß der Steuerkolben 24 aus der Ruhelage verstärkt betätigbar ist.
-
Die Wirkungsweise der soweit beschriebenen Druckmittelpumpe ist wie
folgt: Die Antriebswelle 4 der dargestellten Druckmittelpumpe 1 wird von einem nicht
dargestellten externen Motor angetrieben und betätigt über den Exzenter 4 den Kolben
9 gegen die Kraft der Feder 10. Dabei führt der kolben 9 in abwechselnder Folge
einen Leer- und einen Arbeitshub aus. Bei einem Leerhub entsteht Saugwirkung in
dem Pumpraum 1;, wobei das Druckventil 20 den Auslaß 19 sperrt und das Saugventil
14 den Einlaß 19 öffnet und
hydraulische Mittel über die Bohrungen
13 und 6 aus dem Vorratsbehälter angesaugt werden kann. Bei einem Arbeitshub entsteht
Druckwirkung in dem Pumpraum, wobei des Saugventil 14 den Einlaß 19 sperrt und das
Druckventil 20 den Auslaß 19 öffnet und Druckmittel in die Verbraucherleitung 17
gefördert werden kann.
-
Der im Auslad 19 in Auslaßrichtung hinter dem Druckventil 20 aufgebaute
Verbrcucherdruck steht zugleich auch über die Bohrung 31 in der Kammer 30 an und
beaufschlagt den Steuerkolben 24 der Druckbegrenzungseinrichtung 23 gegen die Kraft
der vorgespa.nnten Feder 28.
-
Solange die Kraft der vorgesannten Feder < @ gegenüber der wirkung
des Verbraucherdruckes überwiegt, nimmt der Steuerkolben 24 seine in der Fig. dargestellte
Ausgangsstellung ein, in welcher er unter der Kraft der Feder 28 über den Anschlag
26 an der Schulter 27 anliegt. Da.bei steht der in die Verbindungsbohrung 13 eingreifende
Stößel 32 mit seinem freien Ende in Einlaßrichtung vor dem Schließglied 16 des Saugventils
14 an, so daß das Schließglied 16 von dem Stößel 32 unbeeinflußt schließen und öffnen
und die Druckmittelpumpe 1 Druckmittel über das Druckventil 20 in die Verbraucherleitung
17 fördern kann.
-
Sobald der Verbraucherdruck ansteigt und gegenüber der Kraft der vorgespannten
Feder 28 überwiegt, verschiebt sich der Steuerkolben 24 unter der Wirkung des Verbraucherdruckes
gegen die Kraft der Feder 28. Dabei bewegt der Steuerkolben 24 das Schließglied
16 des Saugventils 14 über den Stößel 32 in Offenstellung, wodurch der Pumpraum
11 mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden ist. Die Druckmittelpumpe 1 fördert nunmehr
unbelastet über das offene Saugventil in den Vorratsbehälter 7, wobei das Druckventil
20 den Auslaß 19 sperrt und somit eine Rückströmung aus der Verbraucherleitung 17
unterbindet.
-
Sobald der Verbraucherdruck absinkt und demgegenüber die Kraft der
Feder 28 überwiegt, bewegt sich der Steuerkolben 24 unter der Kraft der Feder 28
und unter Mitnahme des Stößels 32 in die
zuvor beschriebene Ausgangsstellung
zurück, in welcher das Saugventil 14 in seiner eingangs beschriebenen Funktion von
dem Stößel 32 unbeeinflußt ist und die Druckmittelpumpe 1 somit Druckmittel über
das Druckventil 20 in die Verbraucherleitung 17 fördern kann.
-
Die auf diese Weise der Druckmittelpumpe 1 zugeordnete.Druckbegrenzungseinrichtung
23 gewährleistet somit durch verbraucherdruckabhängiges Verbinden des Pumpraumes
11 mit dem Vorratsbehälter 7 eine im Verbraucherdruck begrenzte Druckmittelförderung.
Dabei fördert die Druckmittelpunpe 1 ohne Verwendung weiterer Rückschlagventile
in der Verbraucherleitung 17 entwender lediglich gegen den T;fiderstand des Druckventils
20 in die Verbraucherleitung 17 oder unter Umgehung des Druckventils 2O unbelastet
in den Vorratsbehälter 7.
-
Der Stößel 32 kann auch in nicht dargestellter leise einer Verbindungsbohrung
13a zugeordnet werden, über welche der Vorretsbehalter unter Umgehung des Saugventils
14 mit dem Pumpraum 11 verbindbar ist. Dabei kann der Stößel 32 so angeordnet werden,
daß er die Verbindungsbohrung 13a bei unbetätigten. Steuerkolben 24 sperrt und bei
betätigtem Steuerkolben 24 freigibt.