EP2147212A1

EP2147212A1 - Pumpeneinheit mit einer hauptpumpe und einer in ihrem fördervolumen verstellbaren ladepumpe

Info

Publication number: EP2147212A1
Application number: EP08736460A
Authority: EP
Inventors: René Constantin SCHEERER; Stefan Merz; Martin Josef Zug; Gordon Ulrich Mohn
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2010-01-27
Also published as: CN101680437B; DE102007032103B4; DE102007032103A1; WO2008138711A1; CN101680437A; US8231359B2; US20100119383A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpeneinheit (1) mit einer Hauptpumpe (4) und einer in ihrem Fördervolumen verstellbaren Ladepumpe (5). Zur Verstellung des Fördervolumens der Ladepumpe (5) ist ein Hubring (23) vorgesehen. Der Hubring (23) ist mit einer vom Eingangsdruck der Hauptpumpe (4) abhängigen Stellkraft beaufschlagt.

Description

Pumpeneinheit mit einer Hauptpumpe und einer in ihrem Fördervolumen verstellbaren Ladepumpe

Die Erfindung betrifft eine Pumpeneinheit mit einer Hauptpumpe und einer in ihrem Fördervolumen verstellbaren Ladepumpe .

Ein hydraulisches System mit einer Hauptpumpe und einer Vordruckpumpe ist aus der DE 100 45 118 Al bekannt. Das dort vorgestellte hydraulische System weist in serieller Anordnung zwei Pumpen auf, wobei jede der beiden Pumpen in ihrem Fördervolumen einstellbar ist. Die Vordruckpumpe, deren Förderseite mit einer Eingangsleitung der Hauptpumpe verbunden ist, ist über eine Verstellvorrichtung verstellbar. Hierzu ist eine Steuer- oder Regelvorrichtung vorgesehen, die auf einen entsprechenden Verstellmechanismus der Vordruckpumpe wirkt.

Aus der GB 21 50 981 A ist ebenfalls ein System mit zwei seriell angeordneten Pumpen bekannt. Eine Ladepumpe saugt aus einem Tankvolumen Druckmittel an und fördert es über eine Verbindungsleitung zu einer Hauptpumpe. Sowohl die Vorpumpe als auch die Hauptpumpe sind einstellbar ausgeführt und weisen jeweils eine Steuervorrichtung auf. Eine elektronische Steuereinrichtung ist vorgesehen, um sowohl die Steuervorrichtung der Ladepumpe als auch die Steuervorrichtung der Hauptpumpe zu steuern.

Bei den bekannten hydraulischen Systemen mit zwei seriell geschalteten Hydraulikpumpen ist es nachteilig, dass eine Regelung des Fördervolumens der ersten, die zweite Pumpe mit Druckmittel versorgende Pumpe nicht in Abhängigkeit von dem eingangsseitig der zweiten Pumpe wirkenden Druck erfolgt. Die Regelmechanismen berücksichtigen daher nur indirekt die Betriebssituation des gesamten Systems bestehend aus beiden Pumpen. Aus der DE 103 53 027 Al ist ferner eine einfache Flügelzellenpumpe bekannt, bei der auf einen Hubring eine Druckdifferenz zwischen einem Förderdruck und einem Ansaugdruck wirkt. Der Hubring ist translatorisch verstellbar und wird einerseits mit dem förderseitigen Druck und andererseits mit dem auf der Ansaugseite der Flügelzellenpumpe herrschenden Druck beaufschlagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Pumpeneinheit mit einer Hauptpumpe und einer in ihrem Fördervolumen verstellbaren Ladepumpe zu schaffen, bei der eine schnelle Verstellung des Fördervolumens der Ladepumpe bei sich ändernden Betriebsbedingungen der Hauptpumpe erfolgt.

Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Pumpeneinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Pumpeneinheit weist eine Hauptpumpe und eine in ihrem Fördervolumen verstellbare Ladepumpe auf. Zur Verstellung des Fördervolumens der Ladepumpe ist ein Verstellmittel vorgesehen, wobei das Verstellmittel mit einer von einem Eingangsdruck der Hauptpumpe abhängigen Stellkraft beaufschlagt ist. Durch das Erzeugen einer Stellkraft, die von dem eingangsseitig der Hauptpumpe anliegenden Druck abhängt, ist eine unmittelbare Reaktion bei der Einstellung des Fördervolumens der Ladepumpe gewährleistet, sofern sich der Eingangsdruck der Hauptpumpe ändert. Auf diese Weise können einerseits Druckspitzen vermieden werden, und andererseits wird sichergestellt, dass eine

Unterversorgung der Hauptpumpe und damit ein Auftreten von Kavitation sicher verhindert wird. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer der Hauptpumpe aus. Entscheidend dabei ist es, dass die Verstellung des Fördervolumens in Abhängigkeit von dem eingangsseitigen Druck erfolgt. Druckschwankungen, die beispielsweise auf ein zwischen der Hauptpumpe und der Ladepumpe angeordnetes Filter zurückzuführen sind, bleiben dabei ohne Auswirkung.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pumpeneinheit ausgeführt.

Das Verstellmittel zur Veränderung des Fördervolumens der Ladepumpe ist vorzugsweise ein Hubring. Eine solche Verstellung der Ladepumpe mittels eines Hubrings lässt sich einfach und Platz sparend in der Pumpeneinheit anordnen .

Die Ladepumpe ist vorzugsweise in einer Ausnehmung eines Gehäuseteils angeordnet, wobei zwischen der Ausnehmung des Gehäuseteils und dem Hubring eine Druckkammer ausgebildet ist, die mit einem Stelldruck zur Erzeugung der Stellkraft beaufschlagt ist. Durch die Druckkammer zwischen der Ausnehmung des Gehäuseteils und dem Hubring kann unmittelbar durch Erzeugen eines Stelldrucks eine Stellkraft an dem Hubring erzeugt werden. Eine aufwendige Erzeugung einer Stellkraft, beispielsweise mit Hilfe von elektromagnetischen Stellelementen oder auch einen mit einer hydraulischen Kraft beaufschlagten, zusätzlichen Stellkolben ist daher nicht erforderlich.

Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn das Gehäuseteil eine Anschlussplatte der Pumpeneinheit ist und die Druckkammer mit einer Einlassleitung der Hauptpumpe verbunden ist. Auf diese Weise wird die Stellkraft unmittelbar von dem eingangsseitig an der Hauptpumpe liegenden Druck erzeugt, der somit gleichzeitig den Stelldruck darstellt. Ein aufwändiges Erfassen eines eingangsseitig an der Hauptpumpe anliegenden Drucks und anschließendes Erzeugen einer Stellkraft wird damit überflüssig. Zudem ist es vorteilhaft, dass durch den unmittelbaren Zusammenhang zwischen der Stellkraft und dem eingangsseitig bei der Hauptpumpe anliegenden Druck eine schnelle Reaktion gewährleistet ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in einem Teilbereich der Druckkammer an einem Außenumfang des Hubrings eine Nut in dem Hubring ausgebildet. Mit Hilfe einer solchen Nut ist gewährleistet, dass auch bei einer Verstellung des Hubrings in Richtung seiner Endposition der Druckraum mit dem Stelldruck beaufschlag werden kann, wobei durch die Nut in dem Hubring eine zur Verstellung ausreichende Fläche vorhanden ist. Damit werden die Reaktionszeiten auf eine Druckänderung auch in eine Extremlage des Hubrings reduziert und eine dynamische Verstellung des Fördervolumens der Ladepumpe erreicht.

Die Einlassleitung der Hauptpumpe ist mit der Druckkammer vorzugsweise als Kanal in der Anschlussplatte ausgeführt. Eine solche unmittelbare Verbindung der Einlassleitung mit der Druckkammer hat eine besonders kurze Leitungslänge zur Folge. Infolgedessen werden die Druckverluste reduziert, was letztlich wiederum zu einem besseren Ansprechverhalten der Fördervolumenregelung der Ladepumpe führt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, zwischen dem Hubring und der Ausnehmung, die den Hubring bzw. die gesamte Ladepumpe aufnimmt, einen Führungsbereich auszubilden. Durch einen solchen Führungsbereich wird eine exakte Führung des Hubrings in der Ausnehmung gewährleistet. Eine exakte Führung des Hubrings führt letztlich wieder zu einem verbesserten Regelverhalten, da ungleichförmiges Regelverhalten nicht auftritt, wie es beispielsweise durch eine Unrundheit eines Hubrings mit kreisförmiger Außengeometrie auftreten könnte. Ein solcher Hubring mit einer kreisförmigen Außengeometrie kann sich im Betrieb der Pumpeneinheit verdrehen. In Folge der Schwankung der Spaltbreiten zwischen dem Hubring und der Ausnehmung des Gehäuseteils kommt es in Abhängigkeit der Position des Hubrings zu unterschiedlichen Druckverlusten durch Leckage von Druckmittel aus der Druckkammer heraus. Dies wirkt sich wiederum negativ auf das Ansprechverhalten sowie insbesondere die Reproduzierbarkeit der Einstellung des Fördervolumens aus. Während grundsätzlich eine einseitige Führung ausreichend ist, um die Verdrehung des Hubrings relativ zu dem Gehäuseteil, in dem die Ladepumpe angeordnet ist, zu verhindern, wird doch eine symmetrische Führung des Hubrings bevorzugt. Hierzu weist einerseits der Hubring zwei Abflachungen auf, die parallel zueinander ausgeführt sind, und andererseits sind in der Ausnehmung des Gehäuseteils ebenfalls zwei korrespondierende abgeflachte Bereiche vorgesehen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Hubring zudem mit einer Rückstellkraft beaufschlagt. Die Rückstellkraft greift mit einer Kraftrichtung an dem Hubring an, die parallel zu den abgeflachten Bereichen des Gehäuses orientiert ist. Somit ist der Widerstand, der aufgrund der Reibung des Hubrings in der Ausnehmung des Gehäuseteils zwischen dem Hubring und dem Gehäusering wirkt, gering und insbesondere nicht von der Position des Hubrings abhängig.

Insbesondere wird es bevorzugt, dass der Hubring mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist und die Kraftrichtung der Rückstellkraft senkrecht auf einer durch einen förderseitigen Innendruck auf den Hubring erzeugten hydraulischen Kraft steht. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die durch den Druck auf der Innenseite des Hubrings erzeugte hydraulische Kraft gleichzeitig auch senkrecht auf einer durch den abgeflachten Bereich ausgebildeten Anlagefläche steht. Damit kann die aufgrund des Förderdrucks im Inneren des Hubrings erzeugte Kraft sicher durch den abgeflachten Bereich abgestützt werden. Die durch den Förderdruck erzeugte Kraft auf den Hubring beeinflusst die Regelung damit nicht. Eine Verbesserung des Regelverhaltens wird erreicht, da sie nur von der Rückstellkraft und dem Eingangsdruck der Hauptpumpe abhängt .

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird in der nachfolgenden Beschreibung auf Basis der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpeneinheit mit einer Hauptpumpe und einer verstellbaren Ladepumpe; und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Anschlussplatte der erfindungsgemäßen Pumpeneinheit mit einem Hubring zur Verstellung des Fördervolumens der Ladepumpe.

In der Fig. 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pumpeneinheit 1 mit einem Gehäuse mit einem topfförmigen Gehäuseteil 2 und einem das topfförmige Gehäuseteil 2 verschließenden weiteren Gehäuseteil gezeigt. Das weitere Gehäuseteil ist als Anschlussplatte 3 ausgeführt. Im Innenraum des topfförmigen Gehäuseteils 2 ist eine Hauptpumpe 4 angeordnet. Eine Ladepumpe 5 ist in einer von dem topfförmigen Gehäuseteil 2 abgewandten Seite der Anschlussplatte 3 angeordnet.

Die Hauptpumpe 4, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Axialkolbenmaschine ausgeführt ist, und die Ladepumpe 5 werden durch eine gemeinsame Antriebswelle 6 angetrieben. Die Antriebswelle 6 weist ein aus dem topfförmigen Gehäuseteil 2 im Bereich des Bodens herausgeführtes Wellenende auf. An dem Wellenende der Antriebswelle 6 ist eine Verzahnung 7 ausgebildet. Die Verzahnung 7 dient einer drehfesten Verbindung der Antriebswelle 6 mit einer ein Drehmoment erzeugenden Einrichtung.

Die gemeinsame Antriebswelle 6 ist mittels eines ersten Lagers 8 und eines zweiten Lagers 9 in dem Gehäuse der Pumpeneinheit 1 drehbar gelagert und so um eine Rotationsachse drehbar. Das erste Lager 8 ist in dem Boden des topfförmigen Gehäuseteils 2 angeordnet. Das zweite Lager 9 ist in der Anschlussplatte 3 auf der dem Innenraum des topfförmigen Gehäuseteils 2 zugewandten Seite der Anschlussplatte 3 angeordnet. Mit der gemeinsamen Antriebswelle 6 ist eine Zylindertrommel 10 drehfest verbunden. In der Zylindertrommel 10 sind mehrere Zylinderbohrungen ausgebildet. Die Zylinderbohrungen sind auf einem

Umfangskreis verteilt angeordnet und erstrecken sich parallel zu der Rotationsachse. In jeder der Zylinderbohrungen ist jeweils ein Kolben 11 längs verschiebbar angeordnet. Mit dem Kolben 11 ist jeweils ein Gleitschuh 12 gelenkig verbunden, über den sich der Kolben 11 an einer Schrägscheibe 13 abstützt. Die Schrägscheibe 13 weist eine Lauffläche auf, auf der sich die Gleitschuhe 12 bei einer Drehung der Zylindertrommel 10 gleitend abstützen. In Abhängigkeit von einem Winkel, den die Lauffläche der Schrägscheibe 13 mit der Rotationsachse der gemeinsamen Antriebswelle 6 einnimmt, führen die Kolben 11 eine Hubbewegung in den Zylinderbohrungen der Zylindertrommel 10 aus.

Auf der von der Schrägscheibe 13 abgewandten Stirnseite der Zylindertrommel 10 sind die Zylinderbohrungen offen. Bei einer Drehung der Zylindertrommel 10 kommunizieren die Zylinderbohrungen über in einer Steuerplatte 14 ausgebildete Öffnungen wechselweise mit einer ersten Steueröffnung 15 oder einer zweiten Steueröffnung 16. Die erste Steueröffnung 15 und die zweite Steueröffnung 16 sind nierenförmig ausgeführt. Die erste und die zweite Steueröffnung 15, 16 bilden gemeinsam ein erstes Paar Steueröffnungen 15, 16. Die erste Steueröffnung 15 ist mit einer Einlassleitung 17 und die zweite Steueröffnung 16 ist mit einer Auslassleitung 18 verbunden. Über die erste Steueröffnung 15 wird bei einer das Volumen in der Zylinderbohrung vergrößernden Hubbewegung des Kolbens 11 Druckmittel aus der Einlassleitung 17 angesaugt. Dementsprechend wird bei einer das Volumen in der

Zylinderbohrung verkleinernden Hubbewegung des Kolbens das Druckmittel über die Steuerplatte 14 in die zweite Steueröffnung 16 verdrängt. Um ein Verdrehen der Steuerplatte 14 relativ zu der Anschlussplatte 3 zu verhindern, kann beispielsweise ein Passstift vorgesehen sein .

Weiterhin wird die Zylindertrommel 10 mit Hilfe einer Federkraft in Richtung auf die Steuerplatte zu beaufschlagt, so dass eine dichtende Anlage der von der Schrägscheibe 13 abgewandten Stirnseite der Zylindertrommel 10 an der Steuerplatte 14 gewährleistet ist.

Die gemeinsame Antriebswelle 6 weist ein freies Wellenende 19 auf. Das freie Wellenende 19 durchdringt das zweite Lager 9 und ragt in eine abgestufte Ausnehmung 24 der Anschlussplatte 3 hinein. Die abgestufte Ausnehmung 24 der Anschlussplatte 3 nimmt auf ihrer von dem Innenraum des Gehäuses abgewandten Seite die Bauteile der Ladepumpe 5 auf. Auf dem freien Wellenende 19 ist deren Rotor 20 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ladepumpe 5 als Flügelzellenpumpe ausgeführt. Der Rotor 20 ist auf dem freien Wellenende 19 der gemeinsamen Antriebswelle 6 mit Hilfe einer Drehmoment übertragenden Einrichtung angeordnet. Im einfachsten Beispiel kann eine solche Drehmoment übertragende Einrichtung eine Vielzahnverbindung oder eine Keilwellenverbindung sein. Hierzu ist an dem freien Antriebswellenende 19 eine Mitnahmeverzahnung ausgebildet, die in eine korrespondierende Mitnahmelagerung seitens des Rotors 20 eingreift .

In dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Ladepumpe 5 als Flügelzellenpumpe ausgeführt. Hierzu sind in dem Rotor 20 eine Mehrzahl von Nuten in radialer Richtung bzw. näherungsweise radialer Richtung eingebracht. In dem dargstellten Schnitt ist eine der Nuten 21 sichtbar. In den Nuten ist jeweils ein bewegliches Element 22 angeordnet. Bei Rotation des Rotors 20 wird aufgrund der Fliehkraft das bewegliche, in radialer Richtung verschiebbare Element 22 in radialer Richtung nach außen bewegt, so dass es dichtend an einer inneren Umfangsflache eines Hubrings 23 anliegt.

Der Hubring 23 ist hinsichtlich seiner relativen Lage bezüglich der Rotationsachse der gemeinsamen

Antriebswelle 6 und damit des Rotors 20 verschiebbar ausgeführt. Die exzentrische Position des Hubrings 23 wird durch eine Stellkraft einer Stellvorrichtung sowie eine Kraft einer in entgegen gesetzter Richtung auf den Hubring 23 wirkende, in der Fig. 1 nicht erkennbare

Rückstellvorrichtung eingestellt. Die Lage und Ausbildung der Stellvorrichtung bzw. der Rückstellvorrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 noch erläutert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird zum Erzeugen einer Stellkraft auf den Hubring 23 der in der Einlassleitung 17 herrschende Druck zugeführt. Die Einlassleitung 17 ist hierzu über einen Stelldruckkanal 26 mit einem eine Druckkammer bildenden sichelförmigen Spalt verbunden. Der Spalt entsteht zwischen dem Hubring 23 und der Ausnehmung 24 auf der zur Außenseite hin gerichteten Seite der Anschlussplatte 3. In die Ausnehmung 24 ist in dem Hubring 23 auch der Rotor 20 eingesetzt. Die Ausnehmung 24 wird durch einen Deckel 25 verschlossen. Der Deckel 25 ist beispielsweise über eine O-Ringdichtung gedichtet und mit der Anschlussplatte 23 verschraubt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Stellvorrichtung durch die Druckkammer 27 gebildet. Als Rückstellvorrichtung ist in einer in der Fig. 1 nicht erkennbaren Position beispielweise eine Feder bzw. ein Federpaket vorgesehen. Die Rückstellvorrichtung beaufschlagt den Hubring 23 mit einer Kraft, die entgegengesetzt der hydraulischen Kraft wirkt, die durch den in der Einlassleitung 17 und damit auf der Eingangsseite der Hauptpumpe herrschenden Druck erzeugt wird.

Die Ausnehmung 24 ist, wie dies nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 noch deutlicher wird, in einer Richtung länger als die maximale Ausdehnung des Hubrings 23 in dieser Richtung. Zwischen einer Außenfläche 28 des Hubrings 23 und der Anschlussplatte 3 entsteht daher im Bereich der Ausnehmung 24 ein Druckraum 27. Der Druckraum 27 ist über einen

Stelldruckkanal 26 mit der Einlassleitung 17 verbunden. Idealerweise ist zum Erzielen einer besonders kurzen Verbindung zwischen dem Druckraum 27 und der Einlassleitung 17 dieser Stelldruckkanal 26, wie in der Fig. 1 dargestellt, als Bohrung in der Anschlussplatte 3 ausgeführt. Durch die Kürze der Stelldruckkammer 26 werden Druckverluste entlang des Stelldruckkanals 26 verhindert, so dass der Druck in der Druckkammer 27 praktisch immer identisch mit dem in der Einlassleitung 17 herrschenden Druck ist. Infolgedessen wird der Hubring 23 bei einer Druckänderung auf der Einlassseite der Hauptpumpe 4 praktisch immer zeitgleich mit einem entsprechenden Stelldruck beaufschlagt. Dadurch wird unmittelbar eine Stellkraft auf den Hubring 23 erzeugt, die von dem Eingangsdruck der Hauptpumpe 4 abhängt. Die Dynamik der Ladepumpe 5 wird somit verbessert. Ein Druckabfall innerhalb des Stelldruckkanalas 26 ist vernachlässigbar. Die Erzeugung einer Stellkraft auf den Hubring 23 durch den Druck, der auf der Eingangsseite der Hauptpumpe 4 in der Einlassleitung 17 anliegt, hat generell den Vorteil, dass ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen der Einstellung des Hubvolumens der Ladepumpe 5 und dem eingangsseitig an der Hauptpumpe 4 anliegenden Druck gegeben ist. Dabei entfallen vor allen Dingen auch separate Stellmittel, welche den Hubring 23 in eine dem geforderten Fördervolumen entsprechende und von dem eingansseitigen Druck der Hauptpumpe 4 abhängigen Position bringen. Die Stellkraft wird unmittelbar durch den Stelldruck in der Druckkammer 27 erzeugt, wobei die Druckkammer 27 durch den Hubring 23 in eine Richtung begrenzt ist.

Die Druckkammer 27 ist noch einmal in der Fig. 2 gezeigt. Die Druckkammer 27 ist zwischen dem Außenumfang 28 des Hubrings 23 und der Anschlussplatte 3 ausgebildet. In der Fig. 2 ist zur besseren Übersichtlichkeit sowohl der Deckel 25 als auch der in der Ausnehmung 24 der Anschlussplatte 3 angeordnete Rotor 20 weggelassen.

Das Hubvolumen der Ladepumpe 5 wird durch die Position des Hubrings 23 in der Ausnehmung 24 festgelegt. Die Ausnehmung 24 ist daher in Verstellrichtung des Hubrings 23 länger als die Längserstreckung des Hubrings 23. Eine Verstellung des Hubrings 23 erfolgt in Richtung einer Stellachse 31. Parallel zu der Stellachse 31 ist der Hubring 23 in zwei gegenüberliegenden Bereichen ausgehend von einem kreisförmigen Querschnitt abgeflacht. Die so erzeugten Abflachungen 29', 30' des Hubrings 23 korrespondieren mit entsprechenden geraden Abschnitten 29'', 30'' in der Ausnehmung 24 und wirken mit diesen zu einem ersten und einem zweiten Führungsbereich 29, 30 zusammen. Durch die Führungsbereiche 29, 30 wird ein Verdrehen des Hubrings 29 vermieden. Das Verhindern der Drehung des Hubrings 23 verringert den Verschleiß und erhöht insbesondere die Präzision der Einstellung des Fördervolumens der Ladepumpe 5. Zudem wird aufgrund der Länge des Dichtspalts im Bereich der Führungsbereiche 29, 30 die Abdichtung der Druckkammer 27 gegenüber dem auf der gegenüberliegenden Seite ausgebildeten Bereich zwischen dem Außenumfang 28 des Hubrings 23 und der Ausnehmung 24 der

Anschlussplatte 3 verbessert. Ein Druckverlust entlang der Führungsbereiche 29, 30 wird daher reduziert, wodurch nicht nur die Stellpräzision verbessert wird, sondern auch das Ansprechverhalten der Ladepumpe 5 verbessert wird. Durch diese Dynamisierung der Verstellung der Ladepumpe 5 wird ein verbessertes Regelverhalten der gesamten Pumpeneinheit 1 erreicht, da sich ändernde Betriebsbedingungen, die sich auf den eingangsseitigen Druck der Hauptpumpe 4 auswirken, unmittelbar eine Stellbewegung des Hubrings 23 der Ladepumpe 5 zur Folge haben . Die Fig. 2 zeigt das bevorzugte Ausführungsbeispiel mit zwei an gegenüberliegenden Seiten des Hubrings 23 sowie der korrespondierenden Ausnehmung 24 angeordneten Führungsbereichen 29 und 30. Es ist jedoch in einer alternativen, vereinfachten Ausführungsform auch möglich, lediglich einseitig einen Führungsbereich vorzusehen. Der Führungsbereich verläuft vorzugsweise parallel zu der Stellachse 31, wobei die Anordnung von einer ersten Steueröffnung 32 und einer zweiten Steueröffnung 33 symmetrisch zu der Stellachse 31 ist. Die Resultierende der auf der Druckseite am inneren Umfangsrand auf den Hubring 23 wirkenden Kräfte steht dann senkrecht auf der Stellachse 31. In Verstellrichtung des Hubrings 23 wirkt keine auf den Förderdruck zurückgehende Kraftkomponente. Die erste Steueröffnung 32 und die zweite Steueröffnung 33 sind jeweils in Nierenform ausgebildet. Die erste Steueröffnung 32 ist mit einem Ansaugkanal 34 verbunden, der in einem Anschlussbogen der Anschlussplatte 3 angeordnet ist, und mit beispielweise einem Tankvolumen verbunden ist. Die Förderseite der Ladepumpe 5 und damit die zweite Steueröffnung 33 sind über eine Auslassleitung 35 mit der Einlassleitung 17 der Hauptpumpe 4 verbunden. Dabei kann in der Verbindung zwischen der Auslassleitung 35 und der Einlassleitung 17 der Hauptpumpe 4 ein Filter vorgesehen sein, welcher außen an die Anschlussplatte 3 angeflanscht wird. Die Auslassleitung 35 der Ladepumpe 5 ist zumindest teilweise so ausgebildet, dass sie die Einlassleitung 17 der Hauptpumpe 4 umgibt, wie dies aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist die

Einlassleitung 17 der Hauptpumpe 4 lediglich teilweise dargestellt. Es ist, wie schon in der Fig. 1 auch in der Fig. 2 deutlich zu erkennen, dass der Verbindungskanal, der den Stelldruckkanal 26 bildet, zwischen der Druckkammer 27 und der Einlassleitung 17 der Hauptpumpe 4 sehr kurz ist.

Um bei abnehmenden Druck auf der Eingangsseite der Hauptpumpe 4 und somit abnehmendem Stelldruck und abnehmender Stellkraft in der Stelldruckkammer 27 eine Erhöhung des Fördervolumens der Ladepumpe 5 zu ermöglichen, muss der Hubring 23 so verstellt werden, dass er das Volumen der Druckkammer 27 verringert. Hierzu ist eine Rückstellvorrichtung 38 vorgesehen. Die Rückstellvorrichtung 38 ist im darstellten Ausführungsbeispiel einfach ausgeführt und umfasst eine Rückstellfeder 39 und einen Stopfen 40. Der Stopfen 40 bildet ein erstes Federlager für die Rückstellfeder 39. Das entgegen gesetzte Ende der als Spiralfeder ausgeführten Rückstellfeder 39 stützt sich auf dem Außenumfang 28 des Hubrings 23 ab und erzeugt somit eine translatorische Kraft, die den Hubring 23 in Richtung der Stellachse 31 beaufschlagt. Die Rückstellfeder 39 und der Stopfen 40 sind in eine Bohrung 37 der Anschlussplatte 3 eingesetzt. Die Mittelachse der Bohrung 37 fällt mit der Stellachse 31 zusammen. Damit sind die Stellrichtung des Hubrings 23 und die Kraftrichtung der Rückstellvorrichtung 38 parallel zueinander bzw. fallen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zusammen.

Um bei steigendem Druck eine Verstellung des Hubrings 23 in der Anschlussplatte 3 auf ein verschwindendes Fördervolumen zu verhindern, sind Anschläge 36 in der Ausnehmung 24 vorgesehen, die die Bewegung des Hubrings 23 in Richtung abnehmender Fördervolumina begrenzen. Um andererseits zu verhindern, dass bei verschwindendem Druck in der Einlassleitung 17 der Hauptpumpe 4 der Hubring 23 dichtend mit der Ausnehmung 24 im Bereich des Stelldruckkanals 26 zusammenwirkt, ist es bevorzugt, in den Außenumfang 28 des Hubrings 23 im Bereich der Druckkammer oder zumindest in einem Teilbereich der Druckkammer 27 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut einzubringen. Die Nut erstreckt sich dabei insbesondere über den Ausmündungsbereich des

Stelldruckkanals 26. Damit wird sichergestellt, dass auch bei Anliegen des Hubrings 23 an der Ausnehmung 24 der Anschlussplatte 3 stets eine ausreichend große Fläche mit einer Stellkraft beaufschlagt wird, wenn der Druck in der Einlassleitung 17 der Hauptpumpe 4 ansteigt. Dadurch wird insbesondere bei Inbetriebnahme der Pumpeneinheit das Ansprechverhalten verbessert.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte

Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere sind vorteilhafte Kombinationen einzelner Merkmale der erfindungsgemäßen Pumpeneinheit 1 möglich.

Claims

Ansprüche

1. Pumpeneinheit mit einer Hauptpumpe (4) und einer in ihrem Fördervolumen durch ein Verstellmittel verstellbaren Ladepumpe (5) , dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung des Fördervolumens der Ladepumpe (5) ein Verstellmittel der Ladepumpe (5) mit einer von einem Eingangsdruck der Hauptpumpe (4) abhängigen Stellkraft beaufschlagt ist.

2. Pumpeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellmittel der Ladepumpe (5) ein Hubring (23) ist.

3. Pumpeneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladepumpe (5) in einer Ausnehmung (24) eines Gehäuseteils angeordnet ist und zwischen dem Gehäuseteil und dem Hubring (23) eine Druckkammer (27) ausgebildet ist, die zur Erzeugung der Stellkraft mit einem Stelldruck beaufschlagt ist.

4. Pumpeneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil eine Anschlussplatte (3) der Pumpeneinheit (1) ist und die Druckkammer (27) mit einer Einlassleitung (17) der Hauptpumpe (4) verbunden ist.

5. Pumpeneinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Teilbereich der Druckkammer (27) an einem Außenumfang (28) des Hubrings (23) eine Nut in dem Hubring (23) ausgebildet ist.

6. Pumpeneinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Einlassleitung (17) mit der Druckkammer (27) als Stelldruckkanal (26) in der Anschlussplatte (3) ausgeführt ist.

7. Pumpeneinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Ausnehmung (24) des Gehäuseteils zur Aufnahme der Ladepumpe (5) und den Hubring (23) zumindest ein Führungsbereich (29, 30) ausgebildet ist.

8. Pumpeneinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubring (23) durch eine Rückstellvorrichtung (38) mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist, deren Kraftrichtung parallel zu dem zumindest einen Führungsbereich (29, 30) ist und die entgegengesetzt zu der Stellkraft auf den Hubring (23) wirkt.

9. Pumpeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubring (23) durch eine Rückstellvorrichtung (38) mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist und die Kraftrichtung der Rückstellkraft senkrecht auf einer durch einen förderseitigen Innendruck auf den Hubring (23) erzeugten hydraulischen Kraft steht.