DE4211551A1 - Verstellpumpe mit einem Druckbegrenzungs- und einem Druckzuschaltventil - Google Patents

Verstellpumpe mit einem Druckbegrenzungs- und einem Druckzuschaltventil

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    • F04B53/10Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/102Disc valves
    • F04B53/1032Spring-actuated disc valves

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstellpumpe mit einem Druckbegrenzungs- und einem Druckzuschaltventil und insbesondere auch auf die Ventilanordnung aus einem Druckbegrenzungsventil und einem Druckzuschaltventil.
Das Stellglied einer Verstellpumpe wird, um beim Anlaufen eine sichere Funktion zu gewährleisten, mittels einer Feder auf ein maximales Verdrängungsvolumen eingestellt. Es ist also ein be­ stimmter Mindestdruck erforderlich, um das Stellglied der Pumpe gegen die Kraft der Feder auf die gewünschte Stellung einzustel­ len. Falls der durch den Widerstand des Verbrauchers bestimmte Druck niedriger als der Mindestdruck ist, schiebt die Feder die Stelleinrichtung auf ein maximales Verdrängungsvolumen zurück; eine Regelung der Pumpe ist somit nicht möglich.
Um unabhängig vom Verbraucherdruck stets den zur Verstellung der Pumpe notwendigen Minimaldruck sicherzustellen, sind zwei Wege beschritten worden: es wurde entweder eine getrennte Steueröl­ pumpe vorgesehen, die für den nötigen Minimaldruck sorgt, oder in der Pumpenleitung ist ein Zuschaltventil vorgesehen, das im­ mer dann, wenn der Verbraucherdruck den Mindestdruck unter­ schreitet, durch Drosselung den Mindestdruck an der Pumpe si­ cherstellt.
Beide bekannten Lösungen sind kompliziert und kostspielig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Ver­ stellpumpe den erforderlichen Minimaldruck sicherzustellen, aber mit geringem Aufwand an Geräten und Einzelteilen und bei gerin­ gen Kosten und mit geringem Raumbedarf, dabei aber die Zuverläs­ sigkeit zu gewährleisten. Ferner soll eine kompakte Ventilanord­ nung aus DB-Ventil und Druckzuschaltventil gebildet werden.
Da aus Sicherheitsgründen jede Pumpe durch ein Druckbegrenzungs­ ventil abgesichert sein muß, wird zur erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe, ausgehend von einer Verstellpumpe mit einem Druck­ begrenzungsventil, vorgeschlagen, daß mit dem Druckbegrenzungs­ ventil ein vom Pumpenanschluß zum Verbraucheranschluß öffnendes Druckzuschaltventil zu einer Einheit zusammengebaut und diese Einheit am Druckanschluß der Pumpe angebracht ist.
Alternativ besteht die Erfindung in einer Ventilanordnung, ins­ besondere für eine Verstellpumpe.
Weitere Ausgestaltungen dieser erfindungsgemäßen Anordnungen sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine gemäß der Erfindung aus­ gebildete Ventilanordnung;
Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit der Fig. 1.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung 1 ist hier in der sogenann­ ten Cartridge-Ausführung dargestellt und sieht ein Gehäuse 2 vor, in der eine Hülse 3 eingesetzt ist, welche zu beschreibende Bauteile der Ventilanordnung enthält.
Im einzelnen ist im Gehäuse 2 eine die Hülse 3 aufnehmende Boh­ rung 4 dargestellt, die eine Stufe 5 bildet, auf der die Hülse 3 in der Bohrung 4 befestigt aufsitzt. Im Gehäuse ist ausgehend von der Längsbohrung 4 eine Ringkammer 6 vorgesehen, die durch eine Radialbohrung einen Anschluß 7 bildet, der üblicherweise zum Tank T führt (Tankanschluß 7). Das Gehäuse bildet ferner am Ende der Bohrung 4 eine Kammer 8, die über einer Radialbohrung mit einem Verbraucheranschluß 9 verbunden ist. Ferner ist ein Pumpenanschluß 10 in einer Bodenwand 11 des Gehäuses vorgesehen.
Die Bodenwand 11 bildet zudem einen Ventilsitz 12 eines insge­ samt mit 102 bezeichneten Druckstau- oder Druckzuschaltventils (DZ). Die Hülse 3 gegenüber dem Gehäuse 2 abdichtende Dichtungen sind mit 13 bezeichnet.
Neben dem DZ 102 ist noch ein insgesamt mit 101 bezeichnetes Druckbegrenzungsventil (DB) vorgesehen, welches zunächst bevor wieder auf das DZ 102 eingegangen wird, beschrieben sei.
In der Hülse 3 sitzt eine Feder 14, die sich zum einen an der oberen Wand der Hülse 3 abstützt und zum anderen an einer Aufla­ gefläche 21 eines Schließkörpers 20. Der Schließkörper 20 bildet einen Federführungsteil 22, mit der sich radial erstreckenden Auflagefläche 21 und ein Schließteil 23 mit einer Kegelfläche 24. In der Hülse sind noch benachbart zur Kammer 6 mehrere Radi­ albohrungen 15 ausgebildet.
Im Schließkörper 20 ist ferner eine Axialbohrung 25 vorgesehen, die mehrere Bohrungsabschnitte bildet. Nach oben hin verjüngt sich die Axialbohrung 25 unter Bildung einer Auflagefläche für eine in der Bohrung 25 angeordnete Feder 26, nach unten hin er­ weitert sich die Bohrung 25 im Bohrungsabschnitt 27, und dieser Bohrungsabschnitt 27 erweitert sich nochmals zum Bohrungsab­ schnitt 29. Im Bohrungsabschnitt 27 sitzt eine Kugel 28 als Schließkörper. Eine Scheibe 30 stellt sicher, daß die Kugel den Bohrungsabschnitt nicht verlassen kann. Ferner ist ein Ventil­ sitz 31 gebildet, der mit der Kugel 28 zusammenarbeitet. Die Ku­ gel 28 steht unter Kraft einer Feder 26 und bildet zusammen mit dem Ventilsitz 31 ein insgesamt mit 103 bezeichnetes Ventil.
Die Beschreibung des DB 101 vervollständigend sei noch darauf hingewiesen, daß der mit der Kegelfläche 24 zusammenarbeitende Ventilsitz an einem Schließkörper 40 des DZ 102 ausgebildet ist und mit 32 bezeichnet ist.
Der Schließkörper 40 des DZ 102 bildet einen Dichtungsteil 41, daran anschließend einen Mittelteil 42 und einen mit dem stationären Sitz 12 zusammenarbeitenden Sitzteil 43. Im Bereich des Sitzteils 41 ist in einer Ringnut 45 eine Dichtung 44 vorgesehen. Ausgerichtet mit der Bohrung 25 erstreckt sich durch den Dichtungsteil 41 eine Längsbohrung 46, die im Bereich mehrerer im Mittelteil 42 vorgesehener Radialbohrungen 47 endet. Die Radialbohrungen 47 stehen mit der Kammer 8 in Verbindung. Ferner ragen in die Kammer 8 im Bereich der Radialbohrungen 47 mehrere am unteren Ende der Hülse 3 ausgebildete Flügel 49. Der Schließteil 43 bildet an seiner Außenoberfläche einen mit dem Sitz 12 zusammenarbeitenden Kegel 48.
Im folgenden sei auf die Funktionsweise sowie auf die erfin­ dungsgemäßen Dimensionierungen eingegangen.
Funktion des kombinierten Ventils:
Die Feder 14 drückt über das Verschlußteil 20, das sich am Ven­ tilsitz 32 des Verschlußteils 40 abstützt, auf den Ventilsitz 12. Das Verschlußteil 40 ist mit der Dichtung 44 versehen, deren Dichtdruckmesser gleich dem des Ventilsitzes 12 ist.
Die Pumpe P ist am Anschluß 10, der Verbraucher A am Anschluß 9 und der Tank T am Anschluß 7 angeschlossen. Die Vorspannkraft der Feder 14 bestimmt in Kombination mit der Fläche des Ventil­ sitzes 12 den Mindestdruck im Pumpenanschluß 10 gleichzeitig in Kombination mit der Fläche des Ventilsitzes 32 den Ansprechdruck des DB 101. Die Ansprechwerte des DZ 102 und des DB 101 und um­ gekehrt proportional der Fläche der Ventilsitze 12 und 32.
Um im geschlossenen Zustand des DZ Ventils 102 (Ventilkegel 48 verschießt Sitz 12) einen Druckabbau im Anschluß 9 zu ermögli­ chen ist im Verschlußteil 20 das weitere Ventil 103 vorgesehen, dessen Öffnungsdruck etwa gleich dem des DZ 102 ist. (Das Ventil 103 schließt, wenn das DZ 102 öffnet.) Auf diese Weise wird bei höherem Druck die Leckage über Ventil 103 gesperrt.
Druckzuschaltventil DZ 102 und DB 101 sind also zu einer Einheit zusammengebaut und direkt am Druckanschluß der Pumpe befestig­ bar, was besonders günstig ist, da aus Sicherheitsgründen jede Pumpe durch ein Druckbegrenzungsventil DB abgesichert sein muß.

Claims (12)

1. Verstellpumpe mit einem Druckbegrenzungsventil, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Druckbegren­ zungsventil (101) ein vom Pumpenanschluß (10) zum Verbraucheran­ schluß (9) öffnendes Druckzuschaltventil (102) zu einer Einheit zusammengebaut und diese Einheit am Druckanschluß der Pumpe an­ gebracht ist.
2. Ventilanordnung, insbesondere für eine Verstellpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß ein DB (101) und ein DZ (102) zu einer Ein­ heit zusammengebaut sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventile, das DB und das DZ in einem gemeinsamen Ge­ häuse (12) untergebracht sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil (103) gleichachsig und konzentrisch im Druckzuschaltventil (102) untergebracht ist, wobei der Ventil­ sitz (32) des Druckbegrenzungsventils (101) auf dem Verschluß­ teil (41) des Druckzuschaltventils (102) angeordnet bist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventile (101, 102) von einer gemeinsamen Feder (14) in Schließ­ richtung druckbeaufschlagt sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechdrücke des Druckbegrenzungsventils (101) und des Druck­ zuschaltventils (102) sich umgekehrt wie die Durchmesser der Ventilsitze (32 bzw. 12) verhalten.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Verschlußteil (20) des Druckbegrenzungsventils (101) ein weiteres, in Öffnungsrichtung unter Federdruck stehen­ des Ventil (103) angeordnet ist, das bei geöffnetem Druckbegren­ zungsventil (101) schließt.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sämtliche Ventile (101, 102, 103) zusammen mit der Feder (14) in einer gemeinsamen Hülse (13) untergebracht sind.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschlußteile (20 bzw. 41) sitzseitig kegel­ förmig sind.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze (32 bzw. 12) scharfkantig oder kegelförmig sind.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verschlußteil (28) des weiten Ventils (103) kugelförmig ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Verschlußteils (103) insbesondere durch einen Sprengring (Scheibe) (3b) begrenzt ist.
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