DE3247885A1

DE3247885A1 - Verstellanordnung fuer eine fluegelzellen- oder radialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE3247885A1
Application number: DE19823247885
Authority: DE
Inventors: Jörg 8770 Lohr-Sackenbach Dantlgraber
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1982-12-23
Publication date: 1984-07-05
Also published as: JPS59170484A; IT1169997B; IT8324170A0; US4678412A; DE3247885C2

Description

IN-5370

Verstellanordnung für eine Flügelzellen- oder Radialkolbenpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstellanordnung für "eine Flügelzellen- oder Radialkolbenpumpe, und zwar insbesondere eine solche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 57 102.6-15 ist bereits eine verstellbare Flügelzellenpumpe bekannt, bei welcher ein Hubring an einander gegenüberliegenden Seiten durch hydraulisch zu betätigende Anstellkolben eingespannt ist. Ferner stützt sich der Hubring an einem im Pumpengehäuse angeordneten Druckstück ab, welches mittels einer Höhenstellschraube mehr oder weniger nach innen gedreht werden -kann. Beispielsweise bei steigendem Systemdruck ist es zweckmäßig, die Höhenstellschraube derart zu verdrehn, daß das Druckstück und mit diesem auch der Hubring nach innen bewegt werden. ,

Bei den bislang bekannten Flügelzellenpumpen werden somit die den Hubring in seiner gewünschten Position haltenden Kräfte mechanisch auf diesen Hubring aufgebracht.

Dabei ist nachteilig, daß hohe Spannungen auftreten, und zwar deshalb, weil die Kräfte als Punkt- oder Linienlast auf den Hubring wirken. Ferner ist es erforderlich, daß die Größe der beiden Anstellkolben derart gewählt ist, daß bei maximalem Systemdruck eine Beschädigung des Hubrings vermieden wird. Dies führt dazu, daß bei niedrigen Drücken die Kraft zur Verstellung des Hubrings für eine schnelle Verstellung nicht ausreichend ist. chend ist.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Flügelzellenpumpen besteht darin, daß die beim Pumpenbetrieb auftretenden Druckwechselkräfte unmittelbar durch das Gehäuse bzw. durch die Höheneinstellschraube aufgenommen werden. Dadurch wird der Körperschall direkt auf die den Schall abstrahlende Außenfläche des Gehäuses übertragen, was zu einem hohen Geräuschpegel führt.

Da die Lage der Mittelpunkte von Hubring und Rotor die An- und Absteuerzeitpunkte festlegt, läßt sich das optimale Geräusch bei den bekannten Flügelzellenpumpen nur für einen Betriebspunkt festlegen, während für alle anderen Betriebspunkte eine Fehlanpassung vorliegt. Wenn also die Flügelzellenpumpe für hohen Druck optimiert wird, dann wird wegen der Vorverdichtungskraft das Regelverhalten bei niedrigen Drücken verschlechtert.

Hinsichtlich der Nachteile der bekannten Verstellanordnungen für Radialkolbenpumpten gilt Analoges wie für die Flügelzellenpumpen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zurgrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Insbesondere bezweckt die Erfindung, eine Flügelzellenpumpe, insbesondere gemäß dem Oberbegriff das Anspruchs 1, oder eine Radialkolbenpumpte, insbesondere gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2, derart vorzusehen, daß ein minimaler Geräuschpegel erreicht wird, und zwar insbesondere auch bei beliebigen Betriebspunkten.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung insbesondere die in den Ansprüchen angegebenen Maßnahmen vor.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anshand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Flügelzellenpumpe;

Fig. 2 einen Schnitt längs Linie A-B in Fig. 1;

Fig. 3 einen Kräfteplan der am Hubring angreifenden Kraftvektoren bei voller Förderung der Pumpe gemäß den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 einen Kräfteplan bei Null-Hub der Pumpe gemäß den Fig. 1 und 2;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Flügelzellenpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei'Druckausgleichsleitungen und Aufregelfedern dargestellt sind;

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Flügelzellenpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Flügelzellenpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 8 einen Querschnitt durch eine Flügelzellenpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei der Beschreibung der fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung werden zur Vereinfachung für gleiche oder im wesentlichen gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Flügelzellenpumpe weist ein Pumpengehäuse 3 sowie einen Rotor 2 auf, der durch eine drehfest daran angeordnete Welle 4 in Richtung des Pfeiles 8 in Drehung versetzt werden kann. In nicht näher bezeichneten Schlitzen des Rotors 2 sind nicht näher bezeichnete Flügel gleitend geführt.

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Die nach außen gerichteten Flügelenden liegen an der inneren Mantelfläche 6 eines Hubrings 1 gleitend an. Der Hubring 1 ist in noch näher zu beschreibender Weise innerhalb des Gehäuses 3 in einstellbarer Weise an seiner äußeren Mantelfläche 7 gehalten.

Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht das Gehäuse 3 vorzugsweise aus drei Teilen, nämlich aus einem Deckel 11, einem Mittelteil 12 und einem Flansch 13. In den Deckel 11 und den Flansch 13 können lose, mit Druckfedern versehene Scheiben (nicht dargestellt) eingelegt werden. Diese Scheiben stützen sich an den Planflächen des Mittelteils 12 ab. Das Mittelteil 12 wird zweckmäßigerweise durch Räumen hergestellt.

Wenn sich der Rotor 2 in Richtung des Pfeiles 8 deeht, so wird von einem Tank 54 hydraulische Arbeitsflüssigkeit (Strömungsmittel) über eine Ansaugleitung 15 einer nicht dargestellten'Ansaugniere im Bereich des unteren Sichelraums zugeführt, der zwischen Rotor 2 und Hubring 1 gebildet ist. Der obere Teil des Sichelraums bildet einen Kompressionsraum 16, von dem aus die nunmehr komprimierte Arbeitsflüssigkeit mit dem Systemdruck über eine nicht dargestellte Abflußniere einer Abflußleitung 17 zugeführt wird. Die Abflußleitung 17 steht mit einem Verbraucher 18 in Verbindung.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die äußere Mantelfläche 7 des Hubrings 2 durch drei oder mehrere bewegliche Dichtelemen=- te in drei oder mehrere Mantelflächenabschnitte 23, 24 und 25 unterteilt ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind drei Dichtelemente und drei Mantelflächenabschnitte vorgesehen. Durch die drei Dichtelemente 20, 21, 22 werden somit drei Abschnittsräume oder Abschnittskammern 26, 27 und 28 jeweils zwischen der Gehäuseinnenoberfläche und der äußeren Mantelfläche 7 des Hubrings 1 definiert'. Die Dichtelemente sind in der Gehäuseinnenwand angeordnet und ihre freien Enden liegen an der Hubringaußen-

seite abdichtend an. Die Dichtelemente sind an den Gehäuseseitenwänden (lla, 13a) dichtend geführt.

Gemäß der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Abschnittskammer 26 vorzugsweise mit dem Systemdruck der Pumpe beaufschlagt wird, während die benachbart leigende Abschnittskammer 27 mit einem von einem Pumpenregler 30 erzeugten Druck (Pumpenreglerdruck) belastet wird. Die Abschnittskammer 28 schließlich steht unter Tankdruck. Der genannte Pumpenreglerdurck wird durch einen an sich bekannten Pumpenregler 30 erzeugt, der in Fig. 1 ebenfalls schematisch dargestellt ist.

Der Pumpenregler 30 wird über eine Leitung 31 mit dem Systemdruck beliefert und la/efert seinerseits den Pumpenreglerdruck über eine Leitung 32. Der Pumpenreglderaruck wird in an sich bekannter Weise mittels des Pumpenreglers 30 wie folgt erzeugt. Auf einen Regel- oder Steuerkolben 33 des Pumpenreglers 30 wirkt .von rechts her der über Leitung 31 zugeführte Systemdruck, während der Steuerkolben 33 von links her unter der Kraft einer einstellbaren Feder 34 steht. Im Steuerraum 35 am rechten Ende des Steuerkolbens 33 vorhandene Arbeitsflüssigkeit gelangt durch eine Drosselstelle 36 in eine Längsborhung 37, die in einer Querborhung 38 endet, von wo aus die Arbeitsflüssigkeit in eine ringförmige Ausnehmung-39 gelangt.; Diese ringförmige Ausnehmung 39 liefert über die Leitung 32 den Pumpenreglerdruck. Eine Steuerkante 40 am Steuerkolben 33 bewirkt, daß der Pumpenreglerdruck auf einen bestimmten Wert eingestellt wird.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß Strömungsmittel mit Systemdruck in. die Abschnittskammer 26 geleitet wird, daß Strömungsmittel mit Pumpenreglerdruck in die Abschnittskammer 27 geleitet wird und daß in der Abschnittskammer 28 der Tankdruck herrscht.

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Nachdem die auf die innere Mantelfläche 6 des Hubrings 1 ausgeübte Kraft (Arbeitskraft) F. - vgl. auch Fig. 3 und 4 - in der Darstellung gemäß Fig. 1 im wesentlichen senkrecht nach oben wirkt, ist vorgesehen, daß sich die Abschnittskammer 26 im wesentlichen im oberen Berich der äußeren Mantelfläche 7 des Hubrings 1 erstreckt. Die Abschnittskammer 27, die mit dem Pumpenreglerdruck beaufschlagt ist, erstreckt sich anschließend daran teilweise im oberen Bereich und teilweise im unteren Bereich der äußeren Mantelfläche 7 des Hubrings 1.

Ferner ist im unteren Bereich des Hubrings 1, vorzugsweise in der 6 Uhr-Stellung eine elastische Abstützung des Hubrings 1 vorgesehen. Zu diesem Zweck sitzt im Gehäuse 3 eine Druckfeder 50, die senkrecht nach oben wirkt und gegen den Hubring 1 drückt. Die Feder 50 kann beispielsweise mittels'eines Federtellers am Hubring 1 angreifen. Die Feder 50 sitzt mit ihrem vom Hubring 1 wegweisenden Ende in einem Schraubeelement 51, welches zur Einstellung der Federkraft in das Gehäuse 3 eingeschraubt ist.

Ferner ist am Gehäuse 3, vorzugsweise benachbart zum Dichtelement 20, ein in der Zeichnung nicht gezeigtes Anschlagelement vorgesehen, welches den Hubring 1 in seiner in Fig. 1 gezeigten am weitesten links gelegenen Position abstützt. Dieser nicht gezeigte, vorzugsweise einstellbare Anschlag übt eine noch zu erläuternde Kraft F_G auf den Hubring ί aus 'ued befindet sich vorzugsweise in etwa in der 9 Uhr-Position.- Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich somit die Abschnitt: kammer 26 in etwa zwischen der 9 Uhr-Position und der 1.30 Uhr-Position, die Abschnittsakmmer 27 erstreckt sich zwischen der 1.30 Uhr-Position und der 4 Uhr-Position, während sich die Abschnittskammer 28 zwischen der 4 Uhr-Position und der 9 Uhr-Po-· sition erstreckt.

Beim Betrieb der Pumpe in einem Gleichgewichtszustand - vgl. Fig. 3 - wirkt somit von innen her auf den Hubring 1 im wesentlichen die ARbeitskraft F und von außen her wirken auf den Hub-

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ring 1 die folgenden Kräfte: Die Kraft F_G des (nicht gezeigten) Anschlags, die Kraft F₂₃ erzeugt durch den Systemdruck in Abschnittskammer 26 (wobei dieser Systemdruck auf den Mantelflächenabschnitt 23 wirkt), die Pumpenreglerdruckkraft F₂₄ (erzeugt durch den auf Mantelflächenabschnitt 24 wirkenden Pumpenreglerdruck in Abschnittskammer 27) und schließlich die Kraft . F₅₀, d.h. die von der Feder 50 ausgeübte Kraft. Die durch den Tankdruck in Abschnittskammer 28 hervorgerufene Kraft kann praktisch vernachlässigt werden.

Erfindungsgemäß ist - wie in Fig. 2 gezeigt - einfach eine Verbindung der Abflußniere bzw. der Abflußleitung 17 mittels eines -im Deckel 11 verlaufenden Kanals 53 vorgesehen, um so den Systemdruck zur Abschnittskammer 26 zu leiten.

Erfindungsgemäß erfolgt die Anordnung der Dichtelemente 20,21,22 derart,daß die vertikal von außen auf den Hubring 1 wirkende Kraft größer ist als die von innen wirkende Arbeitskraft F.. Die Differenzkraft wird dabei von der Feder 50 aufgenommen.

Durch geeignete Wahl der Federkonstanten der Feder 50 wird der Hubring 1 sich druckabhängig so gegenüber der Feder 50 verstellen, daß für jeden Druck eine für das Geräusch optimale Einstellung des Hubrings 1 vorliegt. Erfindungsgemäß wird durch die Vertiaklkomponente der auf den Abschnitt 24 ausgeübten Kraft F₂₄ zusätzlich noch eine vom Pumpenreglerdruck (und damit von der Förderstellung der Pumpe) abhängige Veränderung der Höheneinstellung des Hubrings 1 bewirkt. Die Null-Lage kann dabei durch das Schraubelement 51 verändert werden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils eien Kräfteplan für die am Hubring 2 angreifenden Kräfte. Fig. 4 zeigt einen Kräfteplan für Null-Hub. Fig. 3 zeigt den Kräfteplan für volle Förderung. Man erkennt, daß hier die auf die Innenmanteloberflache 6 des Hubrings 1 ausgeübte Arbeitskraft F. durch zwei hydrostatische' Kräfte, nämlich F₂₃ und F₂₄, nicht nur kompensiert, sondern so-

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gar überkompensiert wird, so daß bei voller Förderung neben der Kraft F_n noch die Kraft der Feder F_cr. erforderlich ist.

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Während also bei bekannten Flügelzellenpumpen die Arbeitskraft F_A durch eine Höhensteinsteilschraube aufgenommen wird, wird erfindungsgemäß die Arbeitskraft F. durch hydrostatische Kräfte aufgenommen, und zwar vorzugsweise durch die Kräfte F₂₃ und F_..

Wie erwähnt, wird,die verbleibende Differenzkraft von der Feder F₅₀ aufgenommen, was bedeutet, daß der Hubring !.entsprechend der Differenzkraft und entsprechend der Federkonstanten der Feder 50 einen Weg zurücklegt. Dies muß deshalb der Fall sein, weil die Pumpe mit höher werdendem Systemdruck den Hubring 1 nach unten stellen soll. Die Vorverdichtung bzw. der Verdichtungsbeginn müssen für höheren Systemdruck vorverlegt werden, was eben durch das nach unten Stellen des Hubrings 1 geschieht.

Während beispielsweise bei einem Systemdruck von 10 bar der Hubring 1 nur 2/100 mm tiefer liegt als der Rotor 2, liegt bei einem Systemdruck von 160 bar.'der Hubring 1 etwa einen halben mm tiefer als der Rotor. Dieser Weg von etwa 1/2 mm wird durch die systemdruckabhängige, von oben kommende Überschußkraft erzeugt. Wenn also der Druck 0 ist. so entspannt sich die Feder 50, während dann, wenn der Druck ansteigt, die von oben wirkende Überschußkraft größer wird und somit den Hubring 1 nach unten drückt.

Ergänzend sei noch bemerkt, daß, wie an sich bekannt, beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 noch eine Feder-in etwa 3 Uhr-Stellung sich im Gehäuse 3 abstützt und den Hubring im Ruhezustand der Pumpe in die in Fig. 1 gezeigte Stellung drückt.

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Fig. 5 bezieht sich auf das gleiche Ausführungsbeispiel wie Fig. 1, zeigt aber noch einige wichtige Einzelheiten. So ist beispielsweise die eben genannte in 3 Uhr-Stellung befindliche Feder hier dargestellt und mit dem Bezugszeichen 55 versehen. Die den Dichtelementen 20 bis 22 entsprechenden Dichtelemente sind hier mit 20', 21' und 22' bezeichnet. Die Dichtelemente 20', 21' und 22' sitzen jeweils im Gehäuse 3 ausgebildeten Schlitzen, zu deren geschlossenen Enden hin Druckausgleichsleitungen 56, 57, 58 führen, die mit ihrem anderen Ende jeweils mit den Abschnittskammer 26 bzw. 27 in Verbindung stehen. Vorzugsweise wirken noch auf die in den Gehäuseschlitzen sitzenden Enden der Dichtungselemente Druckfedern 60, 61 und 62 ein.

Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,und zwar wiederum veranschaulicht anhand einer Flügelzellenpumpe, die im wesentlichen wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5 ausgebildet ist. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5 stand die Abschnittskammer 26 unter Systemdruck, die Abschnittskammer 27 stand unter Pumpenreglerdruck und die Abschnittskammer 28 stand unter Tankdruck. Nachdem beim ansteigenden Systemdruck der Hubring 1 sich nach rechts bewegen muß, war beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5 der Pumpenreglerdruck in Abschnittskammer 2.7 derart vorgesehen, daß dieser bei ."steigendem Systemdruck kleiner wurde. Beim Asuführungsbeispiel gemäß Fig. 6 wird umgekehrt vorgegangen. Demgemäß ist der Pumpenregler 30' derart ausgebildet und mit der Flügelzellenpumpe verbunden, daß bei steigendem Systemdruck auch ein steigender Pumpenreglerdruck über Leitung 32' an Abschnittskammer 27' geliefert wird. Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 sind die entsprechenden Bauteile mit dem gleichen Bezugszeichen wie die beim ersten Aus-führungsbeispiel bezeichnet.

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Im einzelnen erkennt man in Fig. 6, daß der Pumpenregler 30' über eine Leitung 31' zum einen mit unter Systemdruck stehender Arbeitsflüssigkeit von der Flügelzellenpumpe beliefert wird. Auf den Steuerkolben 33' des Pumpenreglers 30' wirkt von rechts her der Systemdruck, während von links her eine Feder . 34 einwirkt. Im Steuerraum 35' vorhandene Arbeitslfüsskeit gelangt durch eine Längsbohrung 37' und über eine Querbohrung 38' in eine ringförmige Ausnehmung 41. Eine Steuerkante 41' am Steuerkolben 33' bewirkt die Einstellung des Pumpenreglerdrucks in Leitung 32' auf einen bestimmten Wert. Leitung 32' steht über eine Drossel mit dem Tank 54 in Verbindung.

Dichtelement 20', 21' und 22' sind ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen und sind sowohl mit Druckausgleichsleitungen sowie Druckfedern ausgestattet.'Die genannten Dichtelemente bilden Abschnittskammern 26', 27' und 28'. Die Abschnittskammer 26' liegt auf Systemdruck und die Abschnittskammer 28' liegt auf Tankdruck. Die Abschnittskammer 27' ist praktisch entgegengesetzt zur Abschnittskammer 27 beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 5 angeordnet und liegt auf Pumpenreglerdruck, diesmal aber auf einem Pumpenreglerdruck, der mit steigendem Systemdruck ansteigt. Demgemäß sind die Dichtungselemente in etwa in den folgenden Positionen angeordnet: Das Dichtungselement liegt auf 2 Uhr-Position, das Dichtungselement 22' liegt auf 8 Uhr-Position und das Dichtungselement 2l·' liegt auf 10.30 Uhr-Position.

Fig. -7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei wiederum innerhalb eines Pumpengehäuses 3 ein Hubring 1 und innerhalb des Hubrings 1 ein Rotor 2 einer Flügelzellenpumpe angeordent" ist. Im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungsbe-ispielen werden beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 vier Dichtelemente 70 bis 73 verwendet, die ähnlich wie bei den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen radial gleitend im Pumpengehäuse 3 angeordnet sind. Diese Dichtelemente 70 bis 73 bilden vier Ab-

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Schnittskammern 74, 75, 76 und 77. Die Abschnittskammer 75 liegt auf Tankdruck und die Abschnittskammer 76 liegt auf Systemdruck. Man erkennt, daß der Systemdruck in Abschnittskammer 76 auf eine verhältnismäßig kleine Fläche zwischen den beiden Dichtelementen 72 und 73 wirkt. Die Abschnittskammer 77 liegt auf einem vom Systemdruck abgeleiteten Steuerdruck. Die Abschnittskammer 74 liegt ähnlich wie bei Fig. 1 auf Pumpenreglerdruck. Man erkennt, daß beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 durch die erfindungsgemäße Anordnung der Dichtungselemente sowie die Verwendung einer Steuerenrichtung 78 die Feder 50 gemäß Fig. 1 vermieden werden kann.

Die Steuereinrichtung 78 besteht aus einem am Pumpengehäuse 3 befestigbaren Gehäuse 79 und weist einen -Hohlraum 80 auf. In einer kreiszylindrischen Bohrung des Gehäuses 3 sowie zwischen Führungsflächen des Gehäuses 79 ist eine Steuerhülse 81 auf- und abbeweglich angeordnet. Die Steuerhülse 81 fühlt mit ihrem unteren Ende die Position oder Höhenlage des Hubrings 1 ab. In einer kreiszylindrischen Bohrung der Steuerhülse 81 ist ein Kolben 82 hin- und herbewegbar angeordnet. Der Kolben 82 besitzt eine ringförmige Ausnehmung 83 und steht von unten her unter dem Druck einer Feder 84 und von oben her wird der Kolben 82 durch eine'Differenzkraft belastet, die sich aus der Differenz zweier gegenander wirkender Federn 85 und 86 ergibt. Der die Feder 84 enthaltende Raum in der Steuerhülse 81 und ein Ringraum 87 stehen über eine Leitung 88 mit dem Tank 54 in Verbindung. Der .ringförmigen Ausnehmung 83 wird Systemdruck über Leitung 89 zugeleitet. Die Steuereinrichtung 78 ihrerseits liefert über eine Leitung 90 einen aus dem Systemdruck abgeleiteten Steuerdruck an den Abschnittsraum 77, um so das Fehlen der beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 vorhandenen Feder 50 auszugleichen. Die Leitung 90 steht zum einen mit einer Ausnehmung 91 benachbart zum unteren .Kolbenende in Verbindung, und ferner steht die Leitung 90 mit der Ausnehmung 80 benachbart zum oberen Ende des Kolbens 82 in Verbindung. Insbesondere die Feder 86 kann einstell-

bar ausgebildet sein, so daß der Kolben 82 durch diese beiden entgegengesetzt wirkenden Federn 85,86 und dem im Raum 80 bzw. 77 her sehenden Druck -welcher dem Systemdruck proportional ist- auf eine bestimmten Position gehalten wird.

Die Aufgabe der Steuereinrichtung 78 besteht kurz gesagt darin, den Hubring 1 abhängig von steigendem Systemdruck nach unten in Richtung höherer Vorverdichtung zu bewegen. Bei fallendem Systemdruck soll der Hubring 1 dagegen nach oben bewegt werden. Dies geschieht nun erfindungsgemäß dadurch, daß die verschiebbare Steuerhülse 81 ständig die Position des Hubrings 1 abfühlt und mit der Position des Kolbens 82 vergleicht. Verschiebt sich beispielsweise die Steuerhülse 81 infolge steigenden Systemdrucks nach oben, so muß über Leitung 90 der Abschnittskammer 77 ein erhöhter. Druck zugeführt werden. Dies geschieht dadurch, daß die eine der beiden Steuerkanten des^:'Ko_;lbens 82, die mit dem Bezugszeichen 92 bezeichnet ist, den Druchtritt von unter Systemdruck stehender Arbeitsflüssigkeit von der ringförmigen Ausnehmung 83 zur Ausnehmung 91 von dort zur Leitung 90 gestattet. Der erhöhte Druck bewegt sodann den Hubring 1 nach unten.

Bei fallendem Systemdruck spielen sich die Vorgänge umgekehrt ab, d.h. der Hubring 1 muß nach oben bewegt werden, was dadurch geschieht, daß die untere nicht näher bezeichnete Steuerkante des Kolbens 82 von der Leitung 90 kommende Arbeitsflüssigkeit zum Tank 54 ablaufen läßt. ·. -'-

In Fig. 8 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches in wesentlichen Teilen mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 übereinstimmt..Dementsprechend sind einander· entsprechende Bauteile mit dem gleichen, allerdings mit einem Strich versehenen Bezugszeichen bezeichnet. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 wird beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 die Positionierung des Kolbens 82' nicht durch Federn, sondern durch einen Proportionalmagneten 100 vorgenommen. Vorzugsweise ist zusätzlich ein Weggeber 101 vorgesehen, der ein Istsignal S. , liefert, welches mit einem Sollsignal S

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verglichen wird.Dieser Vergleichswert wird über einen Regelverstärker 102 dem Proportionalmagneten 100 zugeführt, so daß dieser eine bestimmte Strecke S zurücklegt und dementsprechend den Kolben 82' verstellt. Kolben 82' und Anker 103 können als ein Element ausgebildet sein. Wenn, wie gezeigt, ein induktiver Weggeber Verwendung findet, so kann zusätzlich auch noch der Anker des induktiven Weggebers 101 einstückig mit dem Anker 103 sowie dem Kolben 82' ausgebildet sein.

Obwohl vorstehend die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, die sich sämtlich auf eine Flügelzellenpumpe beziehen, so sei doch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung in gleicher Weise auch bei sogenannten Drehkolbenpumpen eingesetzt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

Iy Flügelzellenpumpe zur Förderung von hydraulischer Arbeitsflüssigkeit mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten, mehrere Flügel tragenden Rotor, der von einem verstellbaren, einen Innen- und einen Außenmantel aufweisenden Hubring umgeben ist, der von seiner Innenmantelseite her im wesentlichen von einer durch den Systemdruck erzeugten Arbeitskraft F belastet ist und in seinen verschiedenen den unterschiedlichen Fördermengen entsprechenden Positionen von seiner Außenmantelseite her unter Verwendung des Systemdrucks und eines aus dem Systemdruck abgeleiteten Pumpenreglerdrucks abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung am Außenmantel des Hubrings (1) unmittelbar durch unter Druck stehende hydraulische Arbeitsflüssigkeit erfolgt.
2. Radialkolbenpumpe mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten, mehrere Verdrängerkolben aufweisenden Rotor, der von einem verstellbaren, einen Innen- und einen Außenmantel aufweisenden Hubring umgeben ist, der v.on seiner Innenmantelseite her im wesentlichen von einer von Systemdruck abhängigen Kolbenkraft steht und in seinen verschiedenen den unterschiedlichen Fördermengen entsprechenden Positionen von seiner Außenmantelseite her unter Verwendung des Systemdrucks und eines aus dem Systemdruck abgeleiteten Pumpenreglerdrucks abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung am Außenmantel des Hubrings unmittelbar durch unter Druck stehende hydraulische Arbeitsflüssigkeit erfolgt.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenmantel des Hubrings (1) mindestens ein, vorzugsweise aber mehrere mit Arbeitsflüssigkeit gefüllte Abschnitträume

(26-28; 74-77) definiert werden, in denen jeweils ein, vorzugsweise aber unterschiedliche hydraulische Drücke wirken.
4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitträume durch Dichtelemente (20-22; 70-73) gebildet werden, die zwischen Hubring (1) und Gehäuseinnenwand vorgesehen sind.
5. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche', dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente in der Gehäuseinnenwand angeordnet sind und mit freien Enden an der Hubringaußenseite abdichtend anliegen und an den Gehäuseseitenwänden (lla, 13a) dichtend geführt sind.
6. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abschnitträume (26, 27) definiert sind, wobei in einem der Systemdruck und im anderen der_Pumpenreglerdruck herrscht.
7. Pumpe nach einem oder merheren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Systemdruck liegende Abschnittraum (26) derart auf der Außenseite' des Hubrings (1) definiert ist, daß die durch den Systemdruck auf den Hubring ausgeübte Kraft im wesentlichen -entgegengesetzt zu der von der Arbeitsflüssigkeit auf der Innenmantelfläche erzeugtem Druck verläuft.
8. Pumpe nach einem doer mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Pumpenreglerdruck liegende Abschnittraum (27) benachbart zum Systemdruck-Abschnittraum (26) vorgesehen ist.

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9. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenreglerdruck im wesentlichen in einer solchen Richtung auf den Hubring (1) einwirkt, daß dieser in seine der maxi- : malen Fördermengen entsprechenden Position gedrückt wird.
10. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpenreglerdruck-Abschnittraum eine Feder (55) vorgesehen ist, die derart auf den Hubringaußenmantel einwirkt, daß der Hubring (1) in seine maximaler Fördermenge entsprechende Position gedrückt wird. ;
11. Pumpe nach einem oder mehrerenyder vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstellbarer Anschlag für den Hubring (1) am Gehäuse (3) in einer Position vorgesehen ist, die diesen in seiner der maximalen Fördermenge entsprechenden Position abstützt.
12. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Druckaufnahmemittel (50, 70) auf den Hubring (1) eine Kraft ausüben, die im wesentlichen in gleicher Richtung wie die Kraft verläuft, die durch den Systemdruck auf der Innenmantelfläche des Hubrings erzeugt wird. · :
13. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die \ Druckaufnahmemittel eine Feder (50) sind. ■
14. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckaufnahmemittel eine Abschnittskammer (77) sind.
15. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitträume bzw. Dichtelemente derart angeordnet sind, daß die von außen vertikal auf den Hubring (1) wirkenden Kraft größer sind als die auf

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ORIGINAL INSP€CTED

die innere Mantelfläche des Hubrings wirkende Kraft.
16. Pumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzkraft von einer Feder (50) aufgenommen wird.
17. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Nullage ein Einstellelement vorzugsweise in der Form eines eine Feder (50) haltenden Schraubenelements (51) vorgesehen ist.
18. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuleitung des Systemdrucks zum entsprechenden Abschnittraum (26) die Auslaßniere über einen im Gehäuse (3;11) vorgesehenen Kanal (53) mit diesem verbunden ist.
19. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenreglerdruck in an sich bekannter Weise aus dem Systemdruck mittels eines Reglers (30) abgeleitet wird.
20. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Mantelfläche des Hubrings (1) in vier Abschnittskammern (74-76) unterteilt ist.
21. Pumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilung durch vier Dichtelemente (70-73) erfolgt.
22. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente (20, 21, 22) verschiebbar im Gehäuse (3) gelagert sind.
23. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente nachgiebig, vorzugsweise elastisch sind. .
24. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente (20', 21', 22') jeweils unter dem Druck einer Feder (60, 61, 62) stehen.
25. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente im Gehäuse (3) in Schlitzen stecken und Druckausgleichsleitungen (56-58) jeweils im Gehäuseinneren liegenden Enden der Schlitze mit einer zugehörigen Abschnittskammer verbinden.
26. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenreglerdruck im wesentlichen in einer solchen Richtung auf den Hubring (1) einwirkt, daß dieser in seine minimalen Fördermenge entsprechende Position gedrückt wird (Fig. 6).
27. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente unterschiedliche Anstellwinkel gegenüber der äußeren Mantelfläche (7) des Hubrings (l) aufweisen.
28. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (78) die Position des Hubrings (1) abfühlt und diesen entsprechend der abgefühlten Position durch die Arbeit

bzw. SteuerflUssigkeit erstellt.
29. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (78) eine Steuerhülse (81) sowie einen darin angeordneten, eine Zweikantenregelung vornehmenden Kolben (82) aufweist.
30. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben von beiden Seiten her unter dem Druck einer Feder steht, wobei auf der einen Seite zwei gegeneinander wirkende einstellbare Federn (85, 86) vorgesehen sind.
31. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Kolbens (82) durch Änderung des Drucks im Raum (80) -proportional zum Systemdruckverändert wird, wodurch die Höheneinstellung des Hubrings (1) abhängig vom Systemdruck verändert wird.
32. pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (78) die Position des Hubrings (1) in einer Abschnittskammer (77) abfühlt und dieser Kammer (77) die hydraulische Steuerflüssigkeit gesteuert zuführt oder abführt.
33. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (82') in der Steuerhülse (81) mit seinem einen Ende angeordnet ist und andererseits mit seinem anderen Ende in Verbindung mit einem Proportionalmagnet (100) steht.
34. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Weggeber (101) die Position des Kolbens (82*) in der Form eines Ist-Signals abgibt, welches mit einem Soll-Signal vergleichbar ist, um sodann die Vergleichsgröße zur Steuerung des Proportionalmagneten (100) zu verwenden.