DE4211551A1 - Verstellpumpe mit einem Druckbegrenzungs- und einem Druckzuschaltventil - Google Patents
Verstellpumpe mit einem Druckbegrenzungs- und einem DruckzuschaltventilInfo
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- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/102—Disc valves
- F04B53/1032—Spring-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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