DE3327978A1

DE3327978A1 - Anordnung zum laden eines druckmittelspeichers

Info

Publication number: DE3327978A1
Application number: DE19833327978
Authority: DE
Inventors: Jörg 8770 Lohr Dantlgraber; Dietmar 8771 Hafenlohr Eitel
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1983-08-03
Filing date: 1983-08-03
Publication date: 1985-02-21

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Es ist bekannt e den Druckspeicher zur Versorgung von Verbrauchern mit einer Konstantpumpe zu laden. Es wird der Förderstrom der Pumpe zum Speicher geleitet. Ist der maximale Speicherdruck erreicht, so wird der Förderstrom der Pumpe über ein Ventil drucklos zum Tank geführt. Während die Pumpe im drucklosen Umlauf ar beitet D werden die Verbraucher der Anlage mit Druckmittel aus dem Speicher versorgt. Dadurch entladt sich der Speicher. Hat der Speicherdruck den minimalen Druck erreicht, so wird der Förderstrom der Pumpe wieder zum Speicher geleitet. Das Ventil kann entweder ein spezielles Speicherladeventil oder ein von Druckschaltern gesteuertes Wegeventil sein. Um ein dauerndes Schalten zu vermeiden, muß die Druckdifferenz zwischen dem maximalen und minimalen Druck vehältnismäßig groß sein3 wodurch der Speicherdruck stark schwankt. Außerdem sind die Schaltgeräusche laut.
Diese Nachteile lassen sich in bekannter Weise vernei den, wenn der Speicher an eine Verstellpumpe angeschlossen ist. Das Druckregelventil der Pumpe übernimmt die Ausgabe das Fördervolumen der Pumpe so zu regeln, daß der Speicherdruck stets konstant gehalten wird. Dabei ist jedoch nachteilig, daß die Pumpe standig gegen hohen Druck arbeiten muß. Dies führt zu hoher Verlustleistung und starker Beanspruchung der Pumpe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und die Anordnung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß die Verlustleistung verringert und die Lebensdauer der Verstellpumpe erhöht wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Somit wird erfindungsgemäß die Verstellpumpe bei Erreichen des maximalen Speicherdrucks auf einen niedrigen Nullhubdruck umgeschaltet, so daß die Beanspruchung und Verluste der Pumpe sehr gering sind, solange der Verbraucher vom Speicher mit Druckmittel versorgt. Erreicht der Speicherdruck beim Entladen den minimalen Druckwert, so wird die Verstellpumpe auf den eingestellten hohen Nullhubdruck umgeschaltet. Die Umschaltung der Pumpe erfolgt durch den das Druckregelventil der Verstellpumpe beaufschlagenden Steuerdruck, der zwei Werte annehmen kann. Das Umschalten des Steuerdrucks zwischen den beiden Druckwerten erfolgt durch eine Ventilanordnung, die dafür sorgt, daß die Pumpe solange auf niedrigem Nullhubdruck bleibt, bis der Speicher zum minimalen Druck entladen ist und wieder geladen werden muß.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: r Figur 1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Speicherladeanordnung mit Verstellpumpe und Figur 2 das Verhalten der Stellpumpe gemäß der Kennlinie Fördervolumen/Pumpendruck.
Eine Verstellpumpe 1 fördert über ein Rückschlagventil 2 in eine Leitung 3, die zu einem Verbraucher führt und an die ein hydraulischer Speicher 4 angeschlossen ist.
Die Verstellpumpe 1 ist in bekannter Weise mit einem Druckregelventil 5 versehen, dessen Arbeitsweise im folgenden kurz erläutert ist.
Die exzentrische Lage des Statorrings der Verstellpumpe und damit die maximale Fördermenge wird im Ruhezustand der Pumpe von zwei Verstellkolben 6 und 7 mit unterschiedlichem Durchmesser eingestellt, die jeweils über eine Leitung 8 und 9 bzw. 10 mit dem Pumpendruck beaufschlagt sind. Der Kolben 11 des Druckregelventils 5 wird vom Pumpendruck über die Leitung 9 und gegensinnig von einer einstellbaren Feder 12 und einem Steuerdruck in einer Steuerdruckleitung 13 beaufschlagt. Der maximale Steuerdruck ist an einem Druckbegrenzungsventil 14 einstellbar. Bei Erreichen des am Druckregelventil 5 über die Feder 12 und den Steuerdruck eingestellten Druckes wird der Kolben 11 verschoben, wodurch die Verbindung zwischen der Leitung 9 und 10 unterbrochen und die Leitung 10 zum Tank T hin geöffnet wird. Dann verschiebt der Kolben 6 die Verstellpumpe in Richtung kleinerer Fördermenge. Die Kennlinie der Pumpe ist in Figur 2 dargestellt Hieraus ergibt sich die Abhängigkeit zwischen dem Pumpendruck und der Fördermenge.
Die Steuerdruckleitung 13 ist über eine Drossel 16 an die Druckleitung 3 angeschlossen. Zwei in Reihe in der Steuerdruckleitung 13 hintereinander angeordnete Ventile 20 und 30 steuern die Verbindungder Steuerdruckb- leitung 13 zum Tank T. Der Kolben 21 des ersten Ventils 20 ist vom Pumpen- bzw. Speicherdruck aus der Leitung 3 und gegensinnig von einer einstellbaren Feder 22 beaufschlagt, mit der der minimale Druck Pmin einstellbar ist, bei dem der Speicher 4 eine Aufladung benötigt. Der Kolben 31 des zweiten Ventils 30 ist ebenfalls vom Speicherdruck und gegensinnig von einer einstellbaren Feder 32 und vom Steuerdruck über den Abzweig 33 beaufschlagt. Dabei wirkt der Steuerdruck im Federraum 34 über einen Hilfskolben 35 auf den Kolben 31,der einen größeren Durchmesser aufweist. Werden die Kolben 21 und 31 nach rechts verschoben, so wird über deren Steuerkanten 23 bzw. 36 die Leitung 13 mit Tank verbunden und damit der Steuerdruck auf den Wert Null abgebaut.
Die Wirkungsweise ist folgende. Soll der Speicher geladen werden, so wird die Pumpe gestartet. Steigt der Pumpen- und damit der Speicherdruck auf den Wert Pein, so wird der Kolben 21 des Ventils 20 verschoben und die Steuerkante 23 öffnet. Etwa beim gleichen Druck beginnt das Druckregelventil 5 die Pumpe 1 in Richtung kleineren Fördervolumens zu verstellen, so daß der Druck entsprechend der Kennlinie in Figur 2 weiter ansteigt.
Bei Erreichen des Druckes Pmax (kurz vor der Nullhubposition der Pumpe, bei der also kein Volumen mehr gefördert wird) öffnet die Steuerkante 36 des zweiten Ventils 30. Unter Berücksichtigung des Steuerdrucks wird der Umschaltdruck Pmax mittels der Feder 32 eingestellt.
Da nun beide Steuerkanten 36 und 23 offen sind, sinkt der Steuerdruck in der Leitung 13 auf Null ab. Damit wird auch das Druckregelventil 5 druckentlastet und der Kolben 6 öffnet infolge des Pumpendrucks die Verbindung der Leitung 10 zum Tank, so daß die Verstellpumpe 1 so- fort auf Nullhub bei sehr kleinem Druck zurückgestellt wird. Dieser niedrige Nullhubdruck ist in Figur 2 in gestrichelter Linie eingezeichnet.
Nun versorgt der Speicher 4 den Verbraucher, so daß der Druck wieder nach Pmin abfällt.Da der Steuerdruck Null ist und damit vom Hilfskolben 35 auf den Kolben 31 keine hydraulische Kraft, sondern nur die Feder wirkt, bleibt das Ventil 30 geöffnet. Ist der Druck Pmin erreicht, so schließt das Ventil 20. Dadurch steigt der Steuer druck in der Leitung 13. Ist der am Ventil 14 eingestellte hohe Steuerdruckwert erreicht, so kann auch das Ventil 30 schließen. Das Druckregelventil 5 ist nun wieder auf den hohen Steuerdruck eingestellt und die Pumpe lädt den Speicher 4 auf.
Somit öffnet und schließt das Ventil 20 beim Druck PminI mln während das Ventil 30 beim Druck Pmax öffnet, aber beim Absinken des Speicherdrucks im geöffneten Zustand bleibt bis beim Erreichen des Druckes Pmin das Ventil 20 schließt und damit nachfolgend auch das Ventil 30 schließt. Dadurch wird die Verstellpumpe 1 zwischen dem eingestellten hohen Nullhubdruck zum Laden des Speichers und auf den niedrigen Nullhubdruck während des Entladens des Speichers umgeschaltet.
In der Steuerdruckleitung 13 ist außerdem eine Düse 40 angeordnet, über welche die Druckänderung im Federraum 12 des Ventils 5 verzögert werden kann, so daß das Umschalten der Pumpe allmählich und nicht plötzlich erfolgt.

Claims

PATENTANS PRUCHE /fl WAnordnung zum Laden eines zur Druckmittelversorgung von Verbrauchern dienenden Speichers mittels einer Pumpe mit verstellbarem Verdrängervolumen, deren Verstellorgan über ein Druckregelventil mit der Pumpen-bzw. Speicherdruckleitung verbunden und abhängig vom Pumpendruck und von einem entgegen dem Pumpendruck auf den Ventilkolben des Druckregelventils wirkenden Steuerdruck zur Einstellung des Fördervolumens der Pumpe betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Pumpendruckleitung (3) eine Ventilanordnung (20,30; angeschlossen ist, von der der auf das Druckregelventil (5) wirkende Steuerdruck abhängig vom Pumpendruck zwischen zwei Werten umschaltbar ist, und daß die Pumpe (1) von dem einem maximalen Speicherdruck entsprechenden Steuerdruck auf einen niedrigen Nullhubdruck und von dem einem minimalen Speicherdruck entsprechenden Steuerdruck auf einen hohen Nullhubdruck umgeschaltet wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung aus zwei in Reihe hintereinander geschalteten, die Verbindung der Steuerdruckleitung (13) zum Tank steuernden Ventilen besteht, von denen beim Laden des Speichers das erste Ventil (20) bei Erreichen des minimalen Speicherdrucks und das zweite Ventil t30) bei Erreichen des maximalen Speicherdrucks öffnet, um den Steuerdruck zum Tank hin abzubauen, und daß nach dem Entladen des Speichers beide Ventile bei Erreichen des minimalen Speicherdrucks schließen, um den Steuerdruck in der Steuerdruckleitung (13) auf zubauen
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) des ersten Ventils (20) vom Speicher-bzw. Pumpendruck und gegensinnig von einer den minimalen Speicherdruck einstellenden Feder (22) beaufschlagt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (31) des zweiten Ventils (30) vom Speicher- bzw. Pumpendruck und gegensinnig von einer den maximalen Speicherdruck einstellenden Feder (32) und dem Steuerdruck beaufschlagt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck über einen Hilfskolben (35) auf den Kolben (31) des zweiten Ventils wirkt.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerdruckleitung zwischen dem Druckregelventil (5) und dem zweiten Ventil (30) eine Düse (40) angeordnet ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,daß die Steuerdruckleitung (13) über eine Düse (16) an die Pumpen- bzw. Speicherdruckleitung (3) angeschlossen ist.