DE4236716A1 - Hydraulisches Speicherladesystem zur Bereitstellung von Druckmittel für einen insbesondere in einem Kraftfahrzeug verwendeten hydraulischen Antrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Speicherladesystem, das zur Bereitstellung von Druckmittel für einen insbesondere in ei­ nem Kraftfahrzeug verwendeten hydraulischen Antrieb vorgesehen ist und das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist.

Ein solches hydraulisches Speicherladesystem wird überall dort mit Vorteil verwendet, wo der hydraulische Antrieb nur während eines geringen Prozentsatzes der Laufzeit der Verdrängerpumpe betätigt wird. Aufgrund des Hydrospeichers steht auch bei einer kleinen Verdrängerpumpe genügend schnell und in genügender Menge Druckmittel zur Verfügung, um den hydraulischen Antrieb schnell auf ein Signal reagieren zu lassen. In Zeitabschnitten, in denen der hydraulische Antrieb ausgeschaltet ist, kann die Verdränger­ pumpe den Hydrospeicher wieder aufladen. Eine verhältnismäßig kleine Verdrängerpumpe und der Hydrospeicher ersetzen somit eine teuere Verdrängerpumpe mit einem großen Fördervolumen. Wenn der Ladedruck erreicht ist, werden der Förderstrom der Verdränger­ pumpe selbsttätig zurückgeregelt und die Verdrängerpumpe unter geringer Leistungsaufnahme mitgeschleppt.

Aus der DE 28 38 789 C2 ist ein hydraulisches Speicherladesystem gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 bekannt. Saugseitig der Verdrängerpumpe ist ein Abschaltventil vorhanden, das vom Speicherdruck steuerbar ist und das nach Erreichen des gewünschten Speicherdrucks die von der Verdrängerpumpe ange­ saugte Druckmittelmenge zurückregelt. In der erwähnten Druck­ schrift ist das Abschaltventil in den Zeichnungen nur als Schaltzeichen dargestellt. Auch im Text ist es nicht näher be­ schrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Speicherladesystem mit einem Abschaltventil zu schaffen, das einfach aufgebaut ist und mit hoher Sicherheit dafür sorgt, daß die Verdrängerpumpe und der Hydrospeicher den gestellten Anfor­ derungen mit geringen Energieverlusten genügen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein hydraulisches Spei­ cherladesystem gelöst, das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist und bei dem gemäß dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs das Abschaltventil einen Ventilkörper besitzt, der von einem vom Speicherdruck beaufschlagbaren, sich in einer zwischen der Druckseite und der Saugseite der Verdrängerpumpe liegenden Kolbenbohrung befindlichen Abschaltkolben gegen die Kraft einer Feder in Richtung "Schließen" betätigbar ist. An ei­ nem solchen Abschaltkolben kann die dem Speicherdruck ausge­ setzte Wirkfläche so klein gemacht werden, daß auch die Feder, die den Ventilkörper des Abschaltventils in Richtung "Öffnen" belastet, relativ klein gewählt werden kann, so daß das Abschalt­ ventil einfach und kompakt baut.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydrauli­ schen Speicherladesystems kann man den Unteransprüchen entneh­ men.

Für eine einfache Montage ist es vorteilhaft, wenn gemäß An­ spruch 2 zumindest Teile des Ventilkörpers und der Abschaltkol­ ben einstückig ausgebildet sind. Wenn der Abschaltkolben ein se­ parates Teil ist, kann für ihn eine Nadel verwendet werden, wie sie massenhaft für Nadellager hergestellt werden. Trotz der et­ was umfangreicheren Montage kann das Abschaltventil dann kosten­ günstiger hergestellt werden.

Wird das erfindungsgemäße hydraulische Speicherladesystem z. B. in einem Kraftfahrzeug verwendet, so wird die Verdrängerpumpe mit dem Abstellen des Verbrennungsmotors ausgeschaltet. Der Hy­ drospeicher kann dann auf den gewünschten Betriebsdruck aufgela­ den sein. Denkbar ist jedoch auch, daß der hydraulische Antrieb z. B. durch starke Lenkbewegungen kurz vor dem Abstellen des Ver­ brennungsmotors noch betätigt worden ist und die Verdrängerpumpe zwischenzeitlich den Hydrospeicher nicht mehr auf den Betriebs­ druck aufladen konnte. Der Hydrospeicher ist dann nur teilweise gefüllt. Denkbar ist ebenso, daß der hydraulische Antrieb noch nach dem Abschalten der Verdrängerpumpe betätigt wird, wobei al­ lein der Hydrospeicher als Druckmittelquelle dient. Auch dann wird der Druck im Hydrospeicher unter dem Betriebsdruck liegen. Im ersten Falle ist das Abschaltventil geschlossen. In den bei­ den anderen Fällen ist es zuletzt geöffnet. Besonders für die beiden letzten Fälle ist es sehr vorteilhaft, wenn gemäß An­ spruch 4 ein Dichtelement zur Abdichtung der Abschaltkolbenboh­ rung gegen Lecköl vorhanden ist. Die Abschaltkolbenbohrung ver­ bindet nämlich die Druckseite und die Saugseite der Verdränger­ pumpe miteinander, so daß von der Druckseite zur Saugseite Öl sickern und über das Abschaltventil zum Tank zurückfließen könnte. Der Hydrospeicher würde sich deshalb langsam entleeren, so daß beim Starten des Fahrzeugs nicht sofort genügend Druck­ mittel zur Betätigung des hydraulischen Antriebs zur Verfügung stünde. Aber auch für den erstgenannten Fall erscheint die Aus­ bildung nach Anspruch 4 günstig. Denn durch die Abschaltkolben­ bohrung sickerndes Öl kann bei geschlossenem Abschaltventil über die Verdränger der Pumpe zum Ölvorratsbehälter gelangen. Auch dadurch würde sich der Druck im Hydrospeicher allmählich ernied­ rigen. Schließlich würde das Abschaltventil öffnen, so daß sich die Geschwindigkeit des Druckabbaus noch erhöhen würde.

Als Dichtelement kann ein radial zwischen dem Abschaltkolben und der Wand der Abschaltkolbenbohrung angeordneter elastischer Dichtring verwendet werden. Jeder im Hydrospeicher vorhandene Druck wird dann gehalten.

Vom konstruktiven und montagemäßigen Aufwand her sowie im Hin­ blick auf die Schaltsicherheit des Abschaltventils erscheint es jedoch besonders günstig, wenn die Abschaltkolbenbohrung bei ge­ öffnetem Abschaltventil sitzventilartig abgesperrt ist, wie dies in Anspruch 6 enthalten ist. Wird bei einem Speicherladesystem dieser Art die Verdrängerpumpe ausgeschaltet und ist zu diesem Zeitpunkt der Druck im Hydrospeicher so hoch, daß das Abschalt­ ventil geschlossen ist, so kann es sein, daß der Druck im Spei­ cher zunächst soweit abfällt, daß sich das Abschaltventil öff­ net. Bei ganz geöffnetem Abschaltventil sitzt dann jedoch das Sitzdichtelement auf dem Sitz auf, so daß die Abschaltkolbenboh­ rung abgesperrt ist und der Druck im Hydrospeicher nicht weiter absinken kann.

Die sitzventilartige Absperrung der Abschaltkolbenbohrung kann vorteilhafterweise gemäß den Ansprüchen 7 bis 9 weiter ausgebil­ det werden.

Während der Aufladung des Hydrospeichers treten druckseitig der Pumpe Druckpulsationen auf, deren Spitzen unter Umständen so hoch sind, daß das aus dem Abschaltkolben, dem Ventilkörper und der Ventilfeder bestehende System zu Schwingungen angeregt wird. Solche Schwingungen können sich nachteilig auf die Lebensdauer des Systems auswirken und Geräusche verursachen. Um dies zu ver­ meiden, ist in der bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 10 vor­ gesehen, daß der Abschaltkolben über eine Drosselstelle vom Speicherdruck bzw. von dem Druck am Auslaß der Verdrängerpumpe beaufschlagbar ist.

Für eine einwandfreie Funktion des Abschaltventils ist es vor­ teilhaft, wenn der Abschaltkolben über eine im Vergleich zu sei­ nem Durchmesser große Länge geführt ist. Eine solche Führung über eine große Länge und eine kompakte Bauweise ist möglich, wenn gemäß Anspruch 11 die Abschaltkolbenbohrung druckseitig in einen mit Speicherdruck beaufschlagbaren Raum mündet, wenn sich der Abschaltkolbenbohrung gegenüber und in Verlängerung von die­ ser eine zu dem Raum hin offene Bohrung befindet und wenn der Abschaltkolben in die Bohrung hineinragt. Sofern der Abschalt­ kolben als Stufenkolben ausgebildet ist und der Durchmesser der Bohrung kleiner als derjenige der Abschaltkolbenbohrung ist, kann der Abschaltkolben außerhalb der Bohrung vom Druck beauf­ schlagt werden. Günstiger erscheint es jedoch, wenn der Ab­ schaltkolben an seiner sich in der Bohrung befindlichen Stirn­ seite vom Speicherdruck beaufschlagbar ist. Der Raum, in den die Abschaltkolbenbohrung mündet, kann z. B. der Auslaßraum an einem Verdrängerelement der Verdrängerpumpe sein, wenn man eine vor­ teilhafte, integrierte Bauweise von Verdrängerpumpe und Ab­ schaltventil gewählt hat.

Wenn bei einer Konstruktion nach Anspruch 11 der Abschaltkolben an seiner sich in der Bohrung befindlichen Stirnseite vom Speicherdruck beaufschlagbar ist, kann die im Anspruch 10 ange­ führte Drosselstelle vorteilhafterweise gemäß Anspruch 12 reali­ siert werden.

Wie schon kurz angeklungen, ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 13 das Abschaltventil in die Verdrängerpumpe in­ tegriert ist. Weist die Verdrängerpumpe einen in einer Verdrän­ gerbohrung hin und her bewegbaren Verdrängerkolben, insbesondere einen Radialkolben auf und sitzt das Abschaltventil an der Ver­ drängerpumpe bzw. ist in diese integriert, so ist es günstig, wenn gemäß Anspruch 14 die Achse des Abschaltventils parallel zur Achse des Verdrängerkolbens oder wenn gemäß Anspruch 15 die Achse des Abschaltventils senkrecht zur Achse des Verdrängerkol­ bens verläuft. Insbesondere letztere Ausbildung hat sich für eine leichte Herstellung der verschiedenen Verbindungs- und Füh­ rungsbohrungen als besonders zweckmäßig erwiesen.

Weist die Verdrängerpumpe für den Verdrängerkolben einen Zylin­ derblock mit einer den Verdrängerkolben aufnehmenden Verdränger­ bohrung auf, so erreicht man einen besonders hohen Integrations­ grad mit kurzen Bohrungen dann, wenn gemäß Anspruch 16 der Zy­ linderblock auch für das Abschaltventil das Gehäuse ist, in dem sich die beweglichen Teile des Abschaltventils befinden. Bei ei­ ner solchen hoch integrierten Bauweise lassen sich die Abschalt­ ventilkammer sowie die Bohrungen zwischen dieser und der Ver­ drängerbohrung bzw. einer Auslaßbohrung im Zylinderblock beson­ ders leicht herstellen, wenn die Achse des Abschaltventils senk­ recht zur Achse des Verdrängerkolbens verläuft. Dies geht aus den bevorzugten Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 17 und 18 hervor.

Durch die Integration kann die Schließstelle des Abschaltventils nahe an die Verdrängerbohrung herangebracht werden. Dazwischen kann sich deshalb nur ein kleines Gasvolumen ausbilden, so daß die Verdrängerpumpe bei Anforderung von Druckmittel schnell rea­ giert.

Als Verdrängerpumpe wird vorzugsweise eine sauggedrosselte Pumpe verwendet, da bei dieser kein Saugventil notwendig ist.

Eine kosten- und raumsparende Lösung stellt es auch dar, wenn gemäß Anspruch 20 das Gehäuse der Verdrängerpumpe als Vorratsbe­ hälter für das Druckmittel dient.

Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen hydrauli­ schen Speicherladesystems, bei denen die Verdrängerpumpe jeweils eine Radialkolbenpumpe mit einem einzigen Radialkolben ist, sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeich­ nungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die erste Ausführung, bei der die Achse des Abschalt­ ventils und die Achse des Radialkolbens parallel zu­ einander verlaufen,

Fig. 2 die zweite Ausführung, bei der die Achse des Abschalt­ ventils senkrecht zur Achse des Radialkolbens verläuft, und

Fig. 3 eine dritte Ausführung, die sehr derjenigen nach Fig. 2 ähnelt, bei der jedoch der Abschaltkolben des Abschalt­ ventils über eine Drosselstelle vom Speicherdruck beauf­ schlagbar ist.

In Fig. 1 ist neben einer Radialkolbenpumpe 10 ein Hydrospei­ cher 11 dargestellt, die über eine Druckleitung 12 miteinander verbunden sind. Von der Druckleitung 12 zweigt eine Leitung 13 ab, die bei einer Verwendung des hydraulischen Speicherladesy­ stems für eine Lenkhilfe in einem Kraftfahrzeug zu einem Lenk­ ventil führt, das über das Lenkrad ansteuerbar ist und über das ein Hydrozylinder betätigt werden kann.

Die Radialkolbenpumpe 10 besitzt ein nur schematisch gezeigtes, im wesentlichen eine zylindrische Form besitzendes Gehäuse 14, in dem eine Pumpenwelle 15 drehbar gelagert ist. An dem Pumpen­ gehäuse 14 ist ein einziger Zylinderblock 16 befestigt, weshalb die Pumpenwelle 15 auch exzentrisch zur Achse des Pumpengehäuses 14 angeordnet ist. Der Zylinderblock 16 besitzt eine Verdränger­ bohrung 17, die radial zur Achse der Pumpenwelle 15 verläuft und zu einem einstückig mit der Pumpenwelle 15 ausgebildeten und sich innerhalb des Pumpengehäuses 14 befindlichen Exzenter 18 hin offen ist. Etwa auf zwei Drittel der Höhe des Zylinderblocks 16 geht die Verdrängerbohrung 17 in eine Auslaßbohrung 19 über, an die die Leitung 12 angeschlossen ist. Der Durchmesser der Auslaßbohrung 19 ist größer als derjenige der Verdrängerbohrung 17. Am Übergang zwischen den beiden Bohrungen ist ein Sitz 24 für einen plattenförmigen und an seinem Umfang mit Aussparungen versehenen Ventilkörper 20 eines Auslaßventils 21 geschaffen. Der Ventilkörper wird von einer Kegelfeder 22, die sich an einem in die Auslaßbohrung 19 eingesetzten Sicherungsring 23 abstützt, gegen den Sitz 24 gedrückt. In der Verdrängerbohrung 17 befindet sich ein Radialkolben 25, der von einer Schraubendruckfeder 26, die zwischen dem Zylinderblock 16 und einem Kolbenschuh 27 ein­ gespannt ist, mit eben diesem Kolbenschuh 27 gegen den Exzenter 18 gedrückt wird.

Der Zylinderblock 16 ist auch das Gehäuse für ein Abschaltventil 40 und besitzt dazu in einer Richtung senkrecht zur Achse der Pumpenwelle 15 seitlich neben der Verdrängerbohrung 17 eine Sackbohrung 41, die eine Ventilkammer für das Abschaltventil 40 darstellt und einen Abschaltventilkörper 42 beherbergt. In die Ventilkammer 41 ist ein Ventilsitz 43 eingeschraubt, der einen zentralen axialen Durchbruch 44 aufweist und der darüber hinaus radial außerhalb des eigentlichen Sitzes eine Ventilfeder 45 ab­ stützt. Der sich zwischen dem Ventilsitz 43 und dem Boden der Ventilkammer 41 befindliche Ventilkörper 42 besteht einstückig aus einem Federteller 46, einem auf den Ventilsitz 43 auf setzba­ ren Plättchen 47 und einem den Abstand zwischen dem Ventilteller 46 und dem Plättchen 47 überbrückenden Hals 48.

Zentral im Boden der Ventilkammer 41 befindet sich eine weitere Sackbohrung 49, die einen Abschaltkolben 50 aufnimmt, der ein­ stückig mit dem Ventilkörper 42 ausgebildet ist. Über eine Schrägbohrung 51, die vom Boden der Abschaltkolbenbohrung 49 ausgeht, ist letztere mit der Auslaßbohrung 19 verbunden. Über die Schrägbohrung 51 kann also die freie Stirnseite des Ab­ schaltkolbens 50 mit dem in der Auslaßbohrung 19 und damit in der Leitung 12 und im Hydrospeicher 11 herrschenden Druck beauf­ schlagt werden. Die Schrägbohrung 51 kann dabei so eng gemacht werden, daß sie als Drossel wirkt und Druckpulsationen, die im Förderbetrieb der Pumpe 10 in der Auslaßbohrung 19 auftreten können, glättet, damit das aus dem einstückig aus dem Abschalt­ kolben 50, dem Federteller 46, dem Hals 48 und dem Plättchen 42 bestehenden Bauteil und der Ventilfeder 45 bestehende System nicht zu Schwingungen angeregt wird. Auch eine örtlich begrenzte Drosselstelle in der Schrägbohrung 51 ist möglich.

In eine Ringnut des Abschaltkolbens 50 ist ein Dichtring 52 ein­ gesetzt, der verhindern soll, daß Druckmittel von der Auslaßboh­ rung 19 über die Schrägbohrung 51 und am Abschaltkolben 50 ent­ lang in die Ventilkammer 41 gelangt.

Im Abstand zu dem Sitz 24 zwischen der Verdrängerbohrung 17 und der Auslaßbohrung 19 sind die Verdrängerbohrung 17 und die Ven­ tilkammer 41 über eine Querbohrung 53 miteinander verbunden. Diese Querbohrung liegt nicht, wie man anhand der Fig. 1 even­ tuell meinen könnte, in der von der Achse der Verdrängerbohrung 17 und der Achse der Ventilkammer 41 aufgespannten Ebene, son­ dern außerhalb dieser Ebene, so daß sie die Verdrängerbohrung 17 großflächig anschneidet. Die Querbohrung 53 geht außerdem aus herstellungstechnischen Gründen ganz durch den die Verdränger­ bohrung 17 enthaltenden Ansatz 54 des Zylinderblocks 16 hin­ durch, ist jedoch an ihrem der Ventilkammer 41 abgelegenen Ende durch einen nicht näher dargestellten Stopfen verschlossen.

Es sei nun angenommen, daß die Pumpe 10 ausgeschaltet und der Hydrospeicher 11 entladen ist. Das Abschaltventil 40 ist offen, da die Ventilfeder 45 den Ventilkörper 42 vom Ventilsitz 43 ab­ gehoben hat.

Wird nun ein Verbrennungsmotor in Gang gesetzt, von dem die Pumpe 10 über einen Riemen angetrieben werde, so wird der Radi­ alkolben 25 im Zusammenspiel von Exzenter 18 und Schraubendruck­ feder 26 auf und ab bewegt. Sobald er beim Abwärtshub die Quer­ bohrung 53 freigibt, strömt aus dem Gehäuse 14 über das Ab­ schaltventil 40 und die Querbohrung 53 Öl in die Verdrängerboh­ rung 17. Beim Aufwärtshub wird nach dem Verschließen der Quer­ bohrung 53 dieses Öl über das Auslaßventil 21 in den Hydrospei­ cher 11 gedrückt. Der Druck in diesem Speicher steigt an. Ent­ sprechend dem ansteigenden Druck erhöht sich die Kraft, die auf den Abschaltkolben 50 in Richtung "Schließen" des Abschaltven­ tils 40 ausgeübt wird. Sobald der gewünschte Hochdruck im Hydro­ speicher 11 erreicht ist, kann diese Kraft die Kraft der Ventil­ feder 45 überwinden, so daß das Abschaltventil 40 schließt. Im folgenden wird während der Abwärtsbewegung des Radialkolbens 25 kein Öl mehr aus dem Gehäuse 14 angesaugt, sondern es wird der Radialkolben 25 mit wenig Energieverlusten vom Brennkraftmotor mitgeschleppt. Wird über die Leitung 13 Druckmittel verbraucht, das über die Rücklaufleitung 55 wieder in das Gehäuse 14 ge­ langt, so sinkt der Druck im Hydrospeicher 11 und in der Leitung 12, so daß das Abschaltventil 40 wieder aufmacht.

Wird der Brennkraftmotor abgeschaltet, so bleibt auch die Pumpe stehen. In Abhängigkeit von dem im Hydrospeicher 11 herrschenden Druck kann dann das Abschaltventil 40 offen oder geschlossen sein. In jedem Fall wird durch den Dichtring 52 verhindert, daß durch Leckage über den Abschaltkolben 50 der Druck im Hydrospei­ cher 11 allmählich abfällt, was selbst bei geschlossenem Ab­ schaltventil über die Querbohrung 53 und die Verdrängerbohrung 17 möglich wäre. Somit steht auch nach längerem Stillstand eines Fahrzeugs noch unter hohem Druck stehendes Druckmittel zur Betä­ tigung eines hydraulischen Antriebs zur Verfügung.

In den Fig. 2 und 3 ist jeweils nur der Zylinderblock 16 ei­ ner Pumpe dargestellt. Man erkennt den sich in der Verdränger­ bohrung 17 befindlichen Radialkolben 25, die Schraubendruckfeder 26 und den Kolbenschuh 27. Ebenso erkennbar ist ohne weiteres das Auslaßventil 21 zwischen der Verdrängerbohrung 17 und der Auslaßbohrung 19.

Das Abschaltventil 40 ist wiederum in den Zylinderblock 16 inte­ griert und prinzipiell genau so ausgebildet wie das Abschaltven­ til der Ausführung nach Fig. 1. Allerdings verläuft nun die Achse des Abschaltventils 40 senkrecht zur Achse der Verdränger­ bohrung 17 und der Auslaßbohrung 19. Dadurch lassen sich die notwendigen Verbindungsbohrungen zwischen der Ventilkammer 41 und der Verdrängerbohrung 17 bzw. der Auslaßbohrung 19 leichter herstellen. Die Ventilkammer 41 ist wiederum als Sackbohrung ausgebildet und von einem Stopfen 60 verschlossen, der außen einen Anschlußstutzen für eine Leitung zu einem Vorratsbehälter und innen einen Ventilsitz 43 aufweist. Der Ventilkörper 42 des Abschaltventils besteht im wesentlichen nur aus einem Federtel­ ler 46, gegen den die Ventilfeder 45 in Richtung "Öffnen" drückt und der mit einer Elastomer-Einlage 62 versehen ist, die auf den Ventilsitz 43 aufsetzen kann. Zentrisch zum Ventilsitz und zur Ventilkammer 41 führt von deren Boden 63 eine Abschaltkolbenboh­ rung 49 auf Höhe des Auslaßventils 21 in die Auslaßbohrung 19. In dieser Abschaltkolbenbohrung ist der Abschaltkolben 50 ge­ führt, der wie bei der Ausführung nach Fig. 1 einstückig mit dem Ventilkörper 42 ausgebildet ist, wenn man einmal von der ebenfalls zum Ventilkörper gehörenden Einlage 62 absieht. Zu­ sätzlich weist das den Federteller 46 und den Abschaltkolben 50 umfassende Bauteil zwischen dem Abschaltkolben 50 und dem Feder­ teller 46 einstückig noch einen Kegel 64 auf. Die Kante zwischen der Abschaltkolbenbohrung 49 und dem Boden 63 der Ventilkammer 41 ist als Sitz 65 für den Kegel 64 ausgebildet. Sobald der Druck in der Auslaßbohrung 19 einen bestimmten Wert unterschrei­ tet, drückt die Ventilfeder 45 den Kegel 64 gegen den Sitz 65 und sperrt damit die Abschaltkolbenbohrung 49 gegen Lecköl ab. Gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 ist also der Dichtring 52 durch eine sitzventilartige Absperrung der Abschaltkolbenbohrung 49 ersetzt. Allerdings wirkt diese erst dann, wenn das Abschalt­ ventil 40 offen ist. Ist der Druck in der Auslaßbohrung 19 zunächst so groß, daß er das Abschaltventil 40 über den Ab­ schaltkolben 50 geschlossen hält, so kann Lecköl über die Ab­ schaltbohrung 49, die Ventilkammer 41 und eine Saugbohrung 53 zwischen der Ventilkammer 41 und der Verdrängerkammer 17 in das nicht näher dargestellte Gehäuse der Pumpe und von dort über einen Leckölanschluß in den Vorratsbehälter gelangen. Der Druck in der Auslaßbohrung 19 wird allmählich um einen geringen Wert absinken, bis das Abschaltventil 40 ganz geöffnet und die Ab­ schaltkolbenbohrung 49 von dem Kegel 64 abgesperrt ist.

In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, daß die Saugbohrung 53 parallel zur Abschaltkolbenbohrung 49 verläuft und im Abstand zum oberen Totpunkt des Radialkolbens 25 in die Verdrängerbohrung 17 mündet. Auch der Zylinderblock 16 nach den Fig. 2 und 3 gehört also zu einer sauggedrosselten Radialkol­ benpumpe. Die Bohrung 53 kann von der Ventilkammer 41 aus ge­ bohrt werden. Sie muß sich deshalb anders als die Querbohrung 53 nach Fig. 1 jenseits der Verdrängerbohrung 17 nicht fortzuset­ zen.

Anders als bei der Ausführung nach Fig. 2 verläuft bei der Aus­ führung nach Fig. 3 die Abschaltkolbenbohrung 49 oberhalb des Auslaßventils 21, so daß auch der Ventilkörper 42 und der Ven­ tilsitz 43 höher gewandert sind. Dadurch wird der Zylinderblock 16 etwas höher als bei der Ausführung nach Fig. 2. Die Lage der Abschaltkolbenbohrung 49 erlaubt es jedoch, die Abschaltkolben­ bohrung 49, deren Achse bei den Ausführungen nach den Fig. 2 und 3 die Achse der Auslaßbohrung 19 schneidet, jenseits der Auslaßbohrung mit einer Sackbohrung 65 fortzuführen, die mit der Abschaltkolbenbohrung 49 fluchtet und außerdem den gleichen Durchmesser besitzt. Der Abschaltkolben 50 durchquert die Aus­ laßbohrung 19 und ragt in die Sackbohrung 65 hinein. Dadurch wird er auf einer großen Länge geführt, so daß die Gefahr eines Verkantens und Verklemmens sehr gering ist.

Die Sackbohrung 65 kann nun darüber hinaus dafür herangezogen werden, um den Einfluß von Druckpulsationen in der Auslaßbohrung 19 auf den Abschaltkolben 50 zu dämpfen. Dazu ist der Durchmes­ ser des Abschaltkolbens 50 geringfügig kleiner als derjenige der Sackbohrung 65 gewählt, so daß zwischen dem Abschaltkolben 50 und der Wand der Sackbohrung 65 ein Dämpfungsspalt vorhanden ist, der den vor der Stirnseite des Abschaltkolbens 50 befindli­ chen Raum in der Sackbohrung 65 mit der Auslaßbohrung 19 verbin­ det. Über diesen eine Drossel darstellenden Dämpfungsspalt 66 wird der Abschaltkolben 50 von dem Druck in der Auslaßbohrung 19 in Richtung "Schließen" des Abschaltventils 40 beaufschlagt.

Die Funktionsweise der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige der Ausführung nach Fig. 1, so daß nur noch einmal auf zwei Unterschiede hingewiesen wer­ den soll. Bei der Ausführung nach Fig. 2 können Druckpulsatio­ nen in der Auslaßbohrung 19 ungedämpft auf den Abschaltkolben 50 wirken, während bei den Ausführungen nach den Fig. 1 und 3 derartige Druckpulsationen im Hinblick auf ihre Wirkung auf den Abschaltkolben 50 gedämpft sind. Außerdem ist bei den Ausführun­ gen nach den Fig. 2 und 3 die Abschaltkolbenbohrung 49 nur bei offenem Abschaltventil 40 abgesperrt, während dies bei der Ausführung nach Fig. 1 sowohl bei offenem als auch bei ge­ schlossenem Abschaltventil der Fall ist. Dieser Unterschied ist jedoch ohne praktische Konsequenzen, da die Differenz zwischen dem Druck, bei dem das Abschaltventil 40 geschlossen ist und dem Druck, bei dem das Abschaltventil 40 so weit offen ist, daß der Kegel 40 auf dem Sitz 65 aufliegt, nur sehr gering ist.

Die in den Fig. 2 und 3 gezeigte kompakte Verdränger-Ab­ schaltventil-Einheit kann, ohne daß ein weiteres Gehäuse und eine separate Pumpenwelle vorhanden wären, als Steckpumpenein­ heit von der Nockenwelle eines Brennkraftmotors oder von einer Übersetzungsgetriebe-Eingangswelle angetrieben werden. Die Ein­ heit kann dazu am Motorblock oder Getriebegehäuse befestigt sein.

Claims (21)

1. Hydraulisches Speicherladesystem zur Bereitstellung von Druckmittel für einen insbesondere in einem Kraftfahrzeug ver­ wendeten hydraulischen Antrieb, mit einer Verdrängerpumpe (10), insbesondere mit einer Kolbenpumpe, mit einem Hydrospeicher (11), der von der Verdrängerpumpe (10) mit Druck beaufschlagbar ist und mit einem saugseitig der Verdrängerpumpe (10) angeordne­ ten, vom Speicherdruck steuerbaren Abschaltventil (40), dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltventil (40) einen Ventilkörper (42) aufweist, der von einem vom Speicherdruck beaufschlagbaren, sich in einer zwischen der Druckseite und der Saugseite der Ver­ drängerpumpe (10) liegenden Abschaltkolbenbohrung (49) befindli­ chen Abschaltkolben (50) gegen die Kraft-einer Ventilfeder (45) in Richtung "Schließen" betätigbar ist.

2. Hydraulisches Speicherladesystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß zumindest Teile des Ventilkörpers (46, 47, 48) und der Abschaltkolben (50) einstückig ausgebildet sind.

3. Hydraulisches Speicherladesystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Abschaltkolben (50) ein separates Teil ist.

4. Hydraulisches Speicherladesystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtelement (52, 64) zur Ab­ dichtung der Abschaltkolbenbohrung (49) gegen Lecköl vorhanden ist.

5. Hydraulisches Speicherladessystem nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Dichtelement ein radial zwischen dem Abschaltkolben (50) und der Wand der Abschaltkolbenbohrung (49) angeordneter, elastischer Dichtring (52) ist.

6. Hydraulisches Speicherladesystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltkolbenbohrung (49) einen Sitz (65) aufweist, auf dem bei geöffnetem Abschaltventil (40) ein mit dem Abschaltkolben (50) und dem Ventilkörper (42) beweg­ bares Sitzdichtelement (64) aufsitzt.

7. Hydraulisches Speicherladesystem nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abschaltkolbenbohrung (49) in eine im Querschnitt größere, den Ventilkörper (42) des Abschaltven­ tils (40) aufnehmende Ventilkammer (41) mündet und daß die Mün­ dung der Abschaltkolbenbohrung (49) als Sitz (65) für das Sitz­ dichtelement (64) dient.

8. Hydraulisches Speicherladesystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Teile (46) des Ventilkör­ pers (42) und das Sitzdichtelement (64) einstückig ausgebildet sind.

9. Hydraulisches Speicherladesystem nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (42) einen scheiben­ förmigen Abschnitt (46) aufweist, an dessen einer Seite sich die Ventilfeder (45) abstützt und auf dessen anderer Seite sich das Sitzdichtelement (64) befindet.

10. Hydraulisches Speicherladesystem nach einem vorhergehen­ den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschaltkolben (50) über eine Drosselstelle (51, 66) vom Speicherdruck beauf­ schlagbar ist.

11. Hydraulisches Speicherladesystem nach einem vorhergehen­ den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltkolbenboh­ rung (49) druckseitig in einem mit Speicherdruck beaufschlagba­ ren Raum (19) mündet, daß sich der Abschaltkolbenbohrung (49) gegenüber und in Verlängerung von dieser eine zu dem Raum (19) hin offene Bohrung (65) befindet und daß der Abschaltkolben (50) in die Bohrung (65) hineinragt und vorzugsweise an seiner sich in der Bohrung (65) befindlichen Stirnseite vom Speicherdruck beaufschlagbar ist.

12. Hydraulisches Speicherladesystem nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung eine Sackbohrung (65) ist und daß eine Drosselstelle zwischen dem mit Speicher­ druck beaufschlagbaren Raum (19) und der Sackbohrung (65) unter Einbeziehung des Abschaltkolbens (50), insbesondere durch einen radialen Spalt (66) zwischen dem Abschaltkolben (50) und der Wand der Sackbohrung (65) gebildet ist.

13. Hydraulisches Speicherladesystem nach einem vorhergehen­ den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltventil (40) in die Verdrängerpumpe (10) integriert ist.

14. Hydraulisches Speicherladesystem nach einem vorhergehen­ den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerpumpe (10) einen in einer Verdrängerbohrung (17) hin und her bewegba­ ren Verdrängerkolben (25), insbesondere einen Radialkolben (25), aufweist, daß das Abschaltventil (40) an der Verdrängerpumpe (10) sitzt bzw. in diese integriert ist und daß die Achse des Abschaltventils (40) parallel zur Achse des Verdrängerkolbens (25) verläuft.

15. Hydraulisches Speicherladesystem nach einem der Ansprü­ che 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerpumpe (10) einen in einer Verdrängerbohrung (17) hin und her bewegba­ ren Verdrängerkolben (25), insbesondere einen Radialkolben (25), aufweist, daß das Abschaltventil (40) an der Verdrängerpumpe (10) sitzt bzw. in diese integriert ist und daß die Achse des Abschaltventils (40) senkrecht zur Achse des Verdrängerkolbens (25) verläuft.

16. Hydraulisches Speicherladesystem nach einem vorhergehen­ den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verdränger­ kolben (25) in einer in einem Zylinderblock (16) der Verdränger­ pumpe (10) ausgebildeten Verdrängerbohrung (17) befindet und daß das Abschaltventil (40) ein Gehäuse besitzt, das durch den Zy­ linderblock (16) gebildet ist.

17. Hydraulisches Speicherladesystem nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinderblock (16) in Verlängerung der Verdrängerbohrung (17) und durch ein Auslaßven­ til (21) zur Verdrängerbohrung (17) hin verschließbar eine Aus­ laßbohrung (19) ausgebildet ist, daß sich seitlich der Verdrän­ gerbohrung (17) und der Auslaßbohrung (19) eine Ventilkammer (41) befindet und daß von der Auslaßbohrung (19) zur Ventilkam­ mer (41) die den Abschaltkolben (50) aufnehmende und senkrecht zur Achse der Verdrängerbohrung (17) bzw. der Auslaßbohrung (19) verlaufende Abschaltkolbenbohrung (49) führt.

18. Hydraulisches Speicherladesystem nach Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß eine von der Ventilkammer (41) zur Verdrängerbohrung (17) führende Saugbohrung (53) parallel zur Abschaltkolbenbohrung (49) verläuft.

19. Hydraulisches Speicherladesystem nach einem vorhergehen­ den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerpumpe (10) sauggedrosselt ist, wobei eine Saugbohrung (53) im Abstand zum oberen Totpunkt des Verdrängerkolbens (25) in die Verdrän­ gerbohrung (17) mündet.

20. Hydraulisches Speicherladesystem nach einem vorhergehen­ den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerpumpe (10) ein Gehäuse (14) besitzt, das als Vorratsbehälter für das Druckmittel dient.

21. Hydraulisches Speicherladesystem nach einem vorhergehen­ den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die kompakte Verdrän­ ger-Abschaltventil-Einheit (16) als Steckpumpeneinheit von der Nockenwelle oder der Übersetzungsgetriebe-Eingangswelle antreib­ bar ist.