DE8806498U1 - Regelventil für eine Flügelzellenpumpe - Google Patents

Description

Regelventil fur eine Flügelzellenpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelventil für eine Flügelzellenpumpe mit folgendem Aufbau: ein Ventilgehäuse weist einan Pumpendruckanschluß, einen T*nk*nc£hluß und einen Steuerdruckantchluß Auf, di· über eine Oehaueelangftbohrung miteinander verbunden »ind; in der Oehftueelangebohrung let ein Schieberkolben geführt, der einen Kolben zur Abgrenzung einer er*ten Pumpendruckkammer von der Gehaueelangsbohrung, einen ereten Kolbentiund mit ereter Steuerkante zur Trennung de* Tankanechlueee* von einer Regel druckkammer, einen zweiten Kolbenbund AtI t einer zweiten Steuerkante zur Trennung der Regeldruckkammer von einer ringförmigen, zweiten Pumpendruckkammer in &aacgr;&tgr; Gehaueelangebohrung, einen dritten Kolbenbund zur Abdichtung gegenüber einer Federkammer und einen internen Bohrungskanal aufweist, der die erste und die zweite Pumpendrucfckaimer miteinander verbindet;

eine in der Federkammer angeordnete Ventilfeder wirkt gegen die auf den Kolben ausgeübte hydraulische Kraft, wobei mit steigendem Pumpendruck die Verbindung der Regeldruckkammer mit der zweiten Pumpendruckkammer bzw. mit dem Tankanschluß sich derart gestaltet, da3 der Druck in der Regeldruckkammer (ausgehend von dem Pumpendruck) sich dem Tankdruck nähert.

Bei einem Regelventil dieser Art (DE-OS 19 34 448) weist der zweite Kolbenbund Abflachungen auf, die mit der Wandung der Gehäuselängsbohrung konstante Drosselstellen bilden, wenn sich der zweite Kolbenbund innerhalb dieser Gehäuselängsbohrung befindet. Dabei wird eine Dämpfung auf den RegelVorgang ausgeübt, was zur Stabilisierung der Steuerung dar Flügelzellenpumpe führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen technischen Mitteln eine weitere Verbesserung des Rege!Verhaltens der Flügelzellenpumpe zu erreichen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der interne Bohrungskanal mit einer Abzweigung verbunden ist, die zur Regeldruckkammer führt und in welcher eine feine Drossel angeordnet ist.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kegel druckkammer Teil einer Gehäusequerbohrung, in vierer, wandung eine Nut eingearbeitet ist, die mit dem ersten Kolbenbund zusammenarbeitet. Auf diese weise ist die steilheit der Arbeitskennlinie beeinflußbar.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Kolbenbund im Bereich der ersten Steuerkante eine Kerbe auf, die radial 2um Zusammenspiel mit der Kante zwischen dmr Gehäuselängsbohrung und der Qehäusequerbohrung ausgerichtet ist. Auch auf diese Weise läßt sich die Steilheit der Arbeitskennlinie beeinflussen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Abzweigung mittels eines vierten Kolbenbundes gegenüber d&r zweiten Pumpendruckkammer abgetrennt und umfaßt einen zweiten Steueranschluß, der zu der Steuerkammer der Flügelzellenpumpe führt, von welcher der erste Steueranschluß zu der Regeldruckkammer geführt ist. Durch diese Maßnahmen läßt sich erreichen, daß die feine Drossel in einer Gehäusabohrung angeordnet, werden kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist

benachbart zum vierten Kolbenbund ein fünfter Kolbenbund mit einer iierbe vorgesehen, di© bei der mit zunehmendem Pumpendruck erfolgenden Verschiebung des Schieberkolbens eine gedrosselte Verbindung zwischen der zweiten Pumpendruckkammer und dem zweiten Steueranschluß herstellt, wonach - bei weiter steigendem Pumpendruck - der erste Kolbenbund mit seiner ersten Steuerkante eine gedrosselte Verbindung der Regeldruckkammer zum Tankanschluß freigibt- Durch diese

Maßnahmen ist es möglich, den Steuerraum der Pumpe bei noch niedrigem Pumpendruck direkt mit dem Pumpenauslaß zu verbinden, ohne da3 eine Drossel dazwischengeschaltet wäre, während bei steigendem Pumpendruck der Steuerraum der Pumpe bis auf den Zufluß durch eine kleine Drossel abgesperrt wird, durch welche lediglich der Leckölstrom an dem Steuerkolben der Pumpe ergänzt wird, wonach - bei Erreichen des SolTdrucKbereicns der pumpe - eine weitere drosselnde Verbindung zu dem Steuerraum der Pumpe hergestellt wird. In diesem Zustand, dam sogenannten Feinreselbereich, fließt der Rege!druckkammer über die beiden Drosseln Hydraulikflüssigkeit zu, und es wird Hydraulikflössigkeit über den ersten Kolbenbund und die erste Steuerkante «^geführt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine verstellbare Flügelzellenpumpe mit Regelventil nach der ersten Ausführungsfonn, Fig. 2 das Regelventil nach der zweiten Ausführungsform (Teile abgebrochen),

Fig. 3 mögliche Ausbildungen einer schieberseitigen Steuerkante und

Fig. 4 eine gehäuseseitige Steuerkante.

Fig. 1 zeigt den generellen Aufbau einer geregelten Flügelzellenpumpe t, deren Laufring 2 und Stellkolben 3-_r 4 schematisch angedeutet sind. Eine Pumpendruckleitung 5 führt über eine Abzweigung in einen Zylinderraum 6, der den kleineren Kolben 3 im Sinne der Verringerung der Fördermenge der Pumpe beaufschlagt. Eine weitere Abzweigung der Pumpendruckleitung 5 führt über ein Regelventil 10 in einen als Steuerraum dienenden Zylinderraum 7, der den größeren Stellkolben 4 im Sinne d^r Erhöhung der Pumpenfördermenge beaufschlagt. Der Steuerraum 7 kann eine leichte Andrückfeder für den Stellkolben 4 beherbergen.

Das Regelventil 10 weist ein Ventilgehäuse 11 mit einer Gehäuselängsbohrung 12 auf, die eine erste

Pumpendruckkammer 13 mit einer Federkammer 14 verbindet, in welcher Tankdruck herrscht und die eine Ventilfeder 15 beherbergt* Das Gehäuse 11 wird durch drei Querbohrungen 17, 18, 19 gekreuzt, von denen die Bohrungen 17 und 19 als Steuerleitungen in den Steuerraum 7 und die Bohrung 18 zum Tank führen.

In der Gehäuselängsbohrung 12 ist ein Schieberkolben

20 vöfäCnieoi tön # iff gefügt, &agr;&agr;&Ggr; ötRöf» örstöri KO1 troritüifiti St, •inen zweiten Kolbenbund 22, einen dritten Kolbenbund 23, einen vierten Kolbenbund 24 und einen fünften Kolbenbund 25 sowie schließlich einen Kolben 26 umfaßt. Der Schieberkolben 20 wird durch einen internen Bohrungskanal 27 durchsetzt, der mit einer öffnung 28 in eine zweite Pumpendruckkammer 36 einmündet. Der interne Bohrungskanal 27 hat eine Fortsetzung 29, die über eine enge Öffnung 30 in den Kolbenhalsbereich zwischen dem dritten und vierten Kolbenbund mündet und so immer in Verbindung mit der Querbohrung 19 steht.

Der erste Kolbenbund 21 weist eine Steuerkante 31 auf, die mit einer entsprechenden Steuerkante zwischen dem rechten Teil der Längsbohrung 12 und der Querbohrung 17 zusammenarbeitet und eine variable Drossel für das aus der Querbohrung 17 in den Tankanschluß 18 strömende Hydrauliköl bildet (sogenannte "Einkantenregler"). An dem zweiten Kolbenbund 22 ist eine Steuerkante 32 vorgesehen, die mit dem linken Abschnitt der Steuerkante zwischen Längsbohrung 12 und Querbohrung 17 zusammenarbeitet und den Weg zwischen der öffnung 28 und der Querbohrung 17 freigeben kann, wenn der Schieberkolben 20 entsprechend weit nach rechts in der Zeichnung verschoben ist. Eine dritte Steuerkette 33 ist an dem vierten Kolbenbund 24 vorgesehen, dar von dem fünften Kolbenbund über eine Ringnut 34 getrennt ist. Der fünfte Kolbenbund 25 weist am äußeren umfang ein» Kerbe 35 auf, so daß das Hydrauliköl über die öffnung 28, die zweite Pumpendruckkammer 36 durch die Kerbe 35 in die Ringnut 34 und von dort gegebenenfalls in die Querbohrung 19 gelangen kann.

Der Betrieb der Pumpe ist wie folgt:

Die Pump© 1 läuft gewöhnlich mit maximaler Verdrängung und Pumpendruck NuIt an. Der Schieberkolben 20 nimmt infolge der Kraft der Feder 15 eine Anschlagstellung ein, in welcher die &bull;rste Steuerkante 31 in der Gehäuse1ängsbohrung 12 und die zweite Steuerkante 32 in der Querbohrung 17 liegen, so daS der sich aufbauende Pumpendruck ungehindert über die erste und rumfRniur uunnommsr <»» uv &idiagr;&idiagr;&idiagr; Cr>S

dort in den Steuerraum 7 gelangen kann. Somit überwiegt die Kraft des größeren Stellkolbens 4 gegenüber dem kleineren Stellkolben 3, und die Pumpe 1 wird in ihrer maximalen Verdrängung gehalten. Wenn der Pumpendruck weiter ansteigt, sperrt die zweite Steuerkante 32 die Pumpendruckkammer 36 gegenüber der Querbohrung 17, und Hydraulikflüssigkeit kann nur noch über die enge öffnung 30, die zweite Querbohrung 16 und die Drossel t9 in den Steuerraum 7 gelangen. Die enge öffnung 30 stellt eine feste Drossel dar, die so bemessen ist, daß bei dem gerade herrschenden Druck so viel Flüssigkeit in den Steuerraum 7 gelangen kann, wie dort infolge Leckverlusten am großen Stellkolben 4 verloren geht. Da der Druck in dem Steuerraum 7 nicht weiter zunimmt, hat der kleine Stell kolben 3 die Tendenz, das Fördervolumen der Pumpe 1 etwas zurückzufahren. Trotzdem nimmt der Druck in der Förderleitung 5 weiter zu, und der Schieberkolben 20 wird in der Zeichnung weiter nach links verschoben, so daß die dritte Steuerkante 33 in den Bereich der Querbohrung 13 gerät und ein gedrosselter Strömungsweg von der zweiten Pumpendruckkammer 36 über die Kerbe 35 und die Nut 34 in die zweite Steuerleitung 19 eröffnet wird. Nunmehr fließt zusätzliches Steueröl in den Steuerraum 7, so daß sich dessen Druck wiederum erhöhen kann. Nach weiterem Druckanstieg im Pumpenauslaß 5 gelangt schließlich die erste Steuerkanfce 3t in dsn Raum der Querbohrung 17, so daß über die so gebildete variable Drossel Hydraulikflüssigkeit zum Tank über den Anschluß 18 abfließen kann. Da der Querbohrung 17' Hydrauliköl über die beiden

konstanten Drosseln 30, 35 (über die zweite Stauerleitung 1& und den Steuerraum 7) Hydrauliköl zufließen kann, während d&r Abfluß über eine variable Drossel 3i erfolgt, stellt %isr Querbohrungsraum 17 die Regel druckkammer 16 des Regelventils 10 dar. Im Betrieb der Pumpe worden kleine Störungen dadurch ausgeregelt, daß die variable Drossel 31 etwas mehr oder weniger geöffnet wird, so daß der Regeldruck in der l<l»i/>l.l>»«iau.>

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Sts,.ser leitung 17 sich im Steuer raum 7 bemerkbar macht.

Wenn ein Verbraucher zugeschaltet wird, macht sich dies in einem Druckverlust in der Pumpendruckleitung 5 bemerkbar, und die Ventilfeder 15 schiebt den Schieberkolben 20 in der Zeichnung nach rechts, so daß die Steuerkante 32 die Sperre zwischt-r? der zweiten Pumpendruckkammer 36 und der Regeldruckkammer 16 freigibt, so daß der Druck in der Regeldruckkammer 16 und damit der Steuerkammer 7 außerordentlich rasch zunimmt,, da keine Zulauf drossel im Weg zwischen dem Pumpenauslaß 5 und der Steuerdruckkammer 7 geschaltet ist. Die Pumpe 1 wird deshalb rasch auf größeres Pumpenfördervolumen gestellt, was zu raschem Druckanstieg führt und damit zur Rückführung des Schieberkolbens 20 in die Feinregelstellung, bei welcher die erste Steuerkante 31 efne Abflußdrossel! zum Tank bildet.

Beim Abschalten eines Verbrauchers steigt der Druck in der Pumpenauslaß»eitung 5 stark an, und der Schieberkolben 20 wird in der Zeichnung nach links verschoben. Damit entfernt sich die Steuerkante 31 stark von ihrer zugeordneten Gehäusekante und gibt einen breiten Abflußspalt zum Tank frei, so daß der Druck in der Regel druckkammer 16 und damit; auch in der Steuerkammer 7 rasch absinkt und die Kraft des kleinen Stellkolbens 3 gegenüber der Kraft des großen Stellkolbens 4 überwiegt und die Pumpe 1 rasch atrf kleines FördervoluineFr verstellt wird. Damit sinkt der Druck im Pumpenauslaß 5, und das Regelventil 10 kann in seine normale Regelstellung

z-iruckkehren, in welcher ein geringer Abfluß über die variable Drossel 31 vom Regeldruckraum in den Tank erfolgt.

Das Regelventil nach Fig. 1 läßt sich wie folgt vereinfachen: Der fünfte Kolbenbund 25 mit seiner festen Drossel 35 entfällt. Die als feine Drossel wirksame Öffnung wird erweitert, um etwas mehr Hydraulikflüssigkeit hindurchzulassen. In die Steuerleitung 19 wird eine Festdrossel, wie bei 19a angedeutet, eingebaut. 0ms so veränderte Regelventil Meist somit in einem bestimmten Betriebszustand zwei hintereinander geschaltete Drosseln (30 und die zusätzliche Festdrossel 19a) auf dem Weg· in die Steuerkammer 7 auf, so daß in dieser bestimmten Ventilstellung das der Steuerkammer 7 zufließende Hydrauliköl gerade ausreicht, den Leckverlust am großen Stellkolben 4 zu ergänzen. Da in sonstigen Beziehungen keine Abweichungen zu dem zuvor beschriebenen Regelventil gegeben sind, ist das Betriebsverhalten dementsprechend gleich.

Fig. 2 zeigt ein nochmals vereinfachtes Regelventil 10. Es entfallen der vierte und fünfte Kolbenbund 24, 25 und die Querbohrung 19. Statt dessen ist die enge öffnung 30 zwischen dem ersten und zweiten Kolbenbund 21, 22 angeordnet und stellt eine konstante Zulaufdrossel dar.

Die Steuerkante 31 des ersten Kolbenbundes 21 kann zur Beeinflussung der Steilheit der Regelcharakteristik im Feinsteuerbereich eine Einbuchtung erfahren, wie in Fig. 3 bei 31a, 31b und 31c angedeutet. Die Drosselwirkung dieser Einbuchtung 31a, 31b, 31c hängt natürlich von der radialen Stellung des Schieberkolbens 20 mit Bezug auf die Gehäuselängsbohrung 12 ab, da diese von der Querbohrung 17 geschnitten wird. Deshalb wird der Schieberkolben 20 in bestimmter radialer Lage gehalten, und dies ist hier durch eine Stiftführung 40 bewerkstelligt worden, die in einer Führungsnut 41 des Anschlagteils 39 eingreift und den Schieberkolben 20 somit daran hindert, sich aus der gewählten Kg.yQygi.ia/tuan Lftaft zu drehen,.

Die Zulaufdrossel 30 ist so bemessen, daß der
Leckverlust im Steuerraum 7 infolge des großen Stellkolbens 4 mehr als ausgeglichen wird. Die Dämpfungswirkung bei heftiger Bewegung des Schieberkolbens 20 in der Zeichnung nach rechts
ist demnach nicht ganz so gut wie in der Ausführungsform nach Fig. 1, hat sich aber für praktische Bedürfnisse als
ausreichend erwiesen. In sonstiger Beziehung sind die
Wirkungsweisen des Ventils nach Fig. 1 und 2 gleich.

Fig. 4 zeigt «in· weiter· mögliche Variante de·
Steuerventils nach Fig. 1 oder 2 1m Bereich der ersten
steuerkante 31. Die Querbohrung 17 wird nimlich mit eivier
Längsnut 37 versehen, die beispielsweise durch stoßen
hergestellt worden ist und sich in die Oehauselingsbohrung 12 mit dreieckförmigem Querschnitt öffnet. Auch dadurch wird die Steilheit dmr Regel kennlinie im Feinsteuerbereich beeinflußt. Es versteht sich, daß eine derartige Maßnahme sowohl im Falle aes Ventils nach Fig. 1 als auch nach Fig. 2 erfolgen kann.

Claims (5)

Schutzanspruche

1. Regelventil für e^ne Flügelzellenpumpe mit folgendem Aufbau:
ein Ventilgehäuse (11) weist,
einen ^jmeendruckäntchluß (ä),
einen TinktnechluÖ (18) und

·1&eegr;·&eegr; SteuerdruckAn*ch1u0 (17) Auf, die über ·&idigr;&eegr;· Oehauaelangebohrung (12) miteinander verbunden sind; in der Oehaueelangabohrung (12) iet

&bull;in Schieberkolben (20) geführt, der einen Kolben (26) zur Abgrenzung einer ersten Pumpendruckkammer (<3) von der Qehaueelangabohrur? (12),

einen ereten Kcibenftund (21) mit erster Steuerkänte (31) zur Trennung dee Tanktnechiueeee da) von einer Regel druckkammer (16),

einen zweiten Kolbenbund (22) mit einer zweiten Steuerkänte (32) zur Trennung der Regeldruckkammer (16) von einer ringförmigen, zweiten Pumpendruckkamater (36), einen dritten Kolbenbund (23) zur Abdichtung gegenüber einer Federkammer (14) und

einen internen Bohrungskanal (27) aufweist, der die erste und die zweite Pumpendruckkammer (13, 36) miteinander verbindet; eine in der Federkammer (14) angeordnete Ventilfeder (15) wirkt gegen die auf den Kolben (26) ausgeübte hydraulische Kraft, wobei mit steigendem Pumpendruck die Verbindung der Regeldruckkammer (16) mit der zweiten Pumpendruckkammer (36) bzw. mit dem Tankanschluß (18) sich derart gestaltet, daß der Druck in der Regeldruckkammer (16), auegehend von dem Pumpendruck, sich dem Tankdruck nähert, "^dadurch gekennzeichnet, daß der interne Bohrungekanal (27) mit einer Abzweigung (29) verbunden ist, die zur Regeldruckkammer

(16} -Fuhrt und in welcher eine feine Drossel (30) angeordnet ist.

2. Regelventil nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Regeldruckkammer (16) Teil einer Gehäusequerbohrung (17) ist, in deren Wandung eine Nut (37) eingearbeitet ist, die mit dem ersten Kolbenbund (21) bzw. der ersten Steuerkante (31) zusammenarbeitet.

3. Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erst· Kolbenbund (21; im Bereich der ersten Ste'jer kante (31) eine Einbuchtung (4ia, 31b, 31c) aufweist und daß die Einbuchtung (31a, 31b, 31c) zum Zusammenspiel mit der Kante zwischen Gehäuse!angsbohrung (12) und Qehausequerbohrung (17) radial ausgerichtet ist.

4. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzweigung (29) mittels eines vierten Kolbenbundes (24) gegenüber der zweiten Pumpendruckkammer (36) abgetrennt ist und einen zweiten Steueranschluß (19) umfaßt, der zu der Steuerkammer (7) der Flügelzellenpumpe (1) führt, von welcher der erste Steueranschluß (17) zu der Regeldruckkammer (16) geführt ist.

5. Regelventil nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß benachbart dem vierten Kolbenbund (24) ein fünfter Kolbenbund (25) mit einer Kerbe (35) vorgesehen ist, die bei der mit zunehmendem Pumpendruck erfolgenden Verschiebung des Schieberkolbens (20) eine gedrosselte Verbindung zwischen der zweiten Pumpendruckkammer (36) und dem zweiten SteueranschluB (19) herstellt, wonach bei weiter steigendem Pumpendruck - der erste Kolbenbund (21) mit seiner ersten Steuerkante (31) eine gedrosselte Verbindung der Regeldruckkammer (16) zum Tankanschluft (18) freigibt.