DE1813500A1

DE1813500A1 - Pumpenanlage mit einer der Druckleitung zugeordneten UEberstroemeinrichtung

Info

Publication number: DE1813500A1
Application number: DE19681813500
Authority: DE
Inventors: Langosch Otto Paul Ferdinand
Original assignee: Vickers GmbH
Current assignee: Vickers GmbH
Priority date: 1968-12-09
Filing date: 1968-12-09
Publication date: 1970-07-02
Also published as: US3663126A; FR2025691A1; JPS5031961B1; GB1290376A

Description

Bad Homburg ν. d. H.

Pumpenanlage mit einer der Druckleitung zugeorneten Überströmeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanlage, insbesondere für Hilfskraftlenkungen mit einer der Druckleitung zugeordneten Überström einrichtung, die den von einer an sich mit konstanter Vjäerdängung arbeitenden und mit sich ändernder Geschwindigkeit angetriebenen Verdrängerpumpe ausgehenden Förderstrom in eineflüber ein Überströmventil zum Pumpeneinlaß fließenden Umgehungs strom und einen eine Drosselstelle passierenden geregelten Förderstrom aufteilt.

Solche Pumpenanlagen sind insbesondere bei Kraftfahrzeugen von Bedeutung, in denen sie mit unterschiedlichen Antriebsdrehzahlen betrieben werden. Dabei ist es erwünscht, daß schon bei geringen Drehzahlen ein bestimmter geregelter Förderstrom erreicht wird, der z. B. zu einer Hilfskraftlenkung geliefert wird. Eine Überströmeinrichtung hat dann dafür Sorge zu tragen, daß dieser Förderstrom seine Charakteristik beibehält, auch webn sich die Antriebsgeschwindigkeit erhöht.

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" Bei der Entwicklung und Gestaltung solcher Pumpenanlagen konnte bisher eine zufriedenstellende Beeinflussung der Regelkennlinie nicht erreicht Werden. - Es sind Pumpenanlagen bekannt, bei denen die Umgehungsleitung durch ein Überströmventil, das unter einer Federvorspannung steht, abgeschlossen wird. Dadurch wird bei geringen Pumpendrehzah-Ιεη ein verhältnismäßig großer Förderstrom gewährleistet. Die Rückseite des Ventilkörpers steht mit der Förderstromleitung in Verbindung, so daß der durch eine erhöhte Betriebsgeschwindigkeit bewirkte Druckabfall an der Rückseite des Ventilkörpers dessen Verschiebung erlaubt, wodurch die Umgehungsleitung geöffnet wird und ein Umgehungsstrom fließen kann. Mit einer solchen (Pumpenanlage läßt sich jedoch nur eine wenn auch gering ansteigende Regelkennlinie verwirklichen. Eine weitere Verbesserung der Regelkennlinie wird dadurch erreicht, daß bei einer derartigen Pumpenanlage die Rückseite des Ventilkörpers an eine venturiartige Verjüngung in der vom geregelten Förderstrom durchflossenen Leitung angeschlossen ist. - Einen etwa konstanten geregelten Förderstrom wird bei einer bekannten Pumpenanlage dieser Art erreicht, in^dem mit Hilfe des Überströmventils ein düsehartiger Querschnitt in der vom geregelten Förderstrom durchflossenen Leitung verändert wird.

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Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei einer Pumpenanlage der eingangs genannten Art eine für Hilfskrafteinrichtungen wünschenswerte abfallende Regelkennlinie zu erzielen, wobei der Verlauf der Kennlinie in einfacher Weise den verschiedensten Erfordernissen angepaßt werden kann,

Die Erfindung besteht darin, daß zur Beeinflussung der Regelkennlinie die Überströmeinrichtung einen Teil des geregelten Förderstromes abzweigt. Dadurch ist es möglich, in einwandfreier Weise eine abfallende Regelkennlinie bei der Pumpenanlage zu erzielen und durch unterschiedliche Gestaltung der Abzweigung des Förderstroms in einfacher Weise eine gewünschten Verlauf der Regelkennlinie zu erzeugen.

In vorteilhafter Weise wird das Öffnen bzw. Schließen der Ab-Zweigleitung vom geregelten Förderstrom durch das den Umgehungsstrom beeinflussende Überströmventil bewirkt.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der die Abzweigleitung beeinflussende Teil des Überströmventils aus einem mit gleichbleibendem Querschnitt versehenen Ventilfcolben besteht, der mit von einer Kolbenseite radial

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verlaufenden Schlitzen versehen ist, die mit einer Ausnehmung der mit der Abzweigleitung verbundenen, den Kolben aufnehmenden Bohrung zusammenwirken.

In ihrer Weiterbildung schlägt die Erfindung vor, daß der Abzweigleitung eine von der Überströmeinrichtung gesteuerte Bypassleitung zugeordnet ist.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform wird das Öffnen bzw. Schließen der Bypassleitung ebenfalls vom Überströmventil erzielt.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Pumpenanlage als Zwei-Wege-Stromregler, insbesondere zur Beeinflussung von Senkvorgängen besteht darin, daß bei geringen Lasten über die Abzweigleitung ein Teil des Senköles zur Erreichung höherer Senkgeschwindigkeit abfließt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse dem den Umgehungs strom beeinflussenden Überströmventilkörper eine außenliegende radiale Ringkammer zugeordnet, die einen radialen Ausgleich der Strömungskräfte ermöglicht.

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Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nachfolgend näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Pumpenanlage in schematischer Darstellung;

Fig. 2 eine Ausführungsform nach Fig. 1 mit einer -

Bypassleitung;

Fig. 3 eine graphische Darstellung verschiedener Regelkennlinien;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpenanlage und

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Senkgeschwindigkeit s - Kennlinien.

In Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Pumpenanlage dargestellt. Eine nichtgezeigte Pumpe fördert einen Förderstrom Ql in die Druckleitung 1, die sich in eine Leitung 2 für den geregelten Förderstrom Q2 und eine Umgehungsleitung 3 teilt. Eine allgemein mit 4 bezeichnete Überströmeinrichtung weist ein Überströmventil 5 auf. Das Ventil 5 wird durch eine Feder 6 in eine Schließstellung gedrängt, in der der Ventilkörper 7 die Umgehungsleitung 3 abschließt. Die Rückseite 8

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des Ventiles 5 steht über eine Drossel S mit der Leitung 2 für den geregelten Förderstrom Q2 in Verbindung, der die Drosselstelle 10 passieren muß. Dabei wird bei höheren Betriebsgeschwindigkeiten der Pumpe an der Rückseite 8 des Ventils 5 ein Druckabfall erzeugt, so daß die Kraft der Feder überwunden wird und der Ventilkörper 7 die Umgehungsleitung öffnet, so daß ein Umgehungsstrom Q3 fließen kann.

Außerdem sind an dem Kolben 11 des Ventils 5 von der einen Kolbenseite radial verlaufende Schlitze 12 vorgesehen, die vorzugsweise mit Ausnehmungen 13 zusammenwirken und eine Abzweigleitung bilden, die von dem geregelten Förderstrom Q2 einen Teil Q¹2 abzweigen.

Dadurch wird eine abfallende Regelkennlinie erzeugt, wie sie in Fig. 3 bei 21 dargestellt ist. Die strichpunktierte Regelkennlinie 22·sowie die gestrichelte Regelkennlinie 23 veranschaulichen abgewandelte Regelkennlinien, die sich durch entsprecheekenden Systemdruck (z. B. 10 atü, 30 atü) ergeben.

Die in Fig. 3 mit 24 bezeichnete Regelkennlinie mit ihrem zweiten Abfall bei 25 wird durch eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Pumpenanlage verwirklicht, wie sie in Fig, 2 dargestellt ist.

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Nach Fig. 2 wird ebenfalls ein Förderstram Ql von einer nichtgezeigten Pumpe in die Druckleitung 1 gedrückt und teilt sich bei einem geöffneten Überströmventil 5, wobei der V entilkörper 7 die Umgehungsleitung 3 öffnet,in einen geregelten For der strom Q2 und einen Umgehungs strom Q3. Wie nach Fig. wird bei einer bestimmten Fördergeschwindigkeit an der Rückseite 8 des Ventilkörpers 11 ein Druckabfall erzeugt, wodurch die Kraft der Feder 6 überwunden wird, das Ventil 5 sich nach M»ks verschiebt, so daß neben dem Öffnen der Umgehungsleitung 3 auch eine Abzweigleitung über die Schlitze 12 im Ventilkörper 11, die mit der Ausnehmung 13 zusammenwirken, eine Abzweigleitung öffnet, durch die ein Teil Q"2 des geregelten Förderstroms Q2, der über die Drossel 10 die Leitung 2 passiert, abfließt. Neben dieser Abzweigleitung ist außerdem eine Bypassleitung 15 vorgesehen, die ebenfalls von dem Ventil 5 in einer bestimmten Stellung geöffnet wird, so daß ein weiterer Teil- '

strom Q2" abfließt und der geregelte Förderstrom Q2 einen weiteren Abfall zu verzeichnen hat, wie er in Fig. 3 bei 25 von der Regelkennlinie 24 wiedergegeben wird. Auch durch die besondere Ausgestaltung dieser Bypassleitung kann in vorteilhafter Weise der Verlauf der Regelkennlihie 24 abgewandelt werden. Die Pumpenanlage zeichnet sich dabei durch eine vorteilhafte Einfachheit aus, in dem praktisch alle Steuervorgänge von dem Ventil 5 übernommen werden.

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In Fig. 4 ist die Ausbildung der erfindungsgemäßen Pumpenanlage als Zweiwege-Stromregler insbesondere zur Beeinflussung von Senkvorgängen dargestellt. Von einer nicht dargestellten Pumpe geht der Stromfluß Q über das Ventil ./3"I und hebt den Arbeitskolben 32. Beim Absinken der Last P senkt sich der Kolben 32 nach unten entsprechend dem Abfluß des geregelten Stroms aus der Leitung 33 über die Drossel 34 zur Pumpenleitung 3 5. Beim Vorhandensein einer schweren Last ist das Druckgefälle groß und entsprechend öffnet der Ventilkörper 37 nur einen relativ kleinen Querschnitt zur Abflußleitung 3 5. Die Schlitze 40 unterbrechen dadurch die Verbindung der Bypass-Leitung 38 mit der Abflußleitung 3 5, während bei geringeren Senklasten ein größerer Querschnitt zur Abflußleitung geöffnet wird, die den am Ventilkörper 37 vorgesehenen Schlitzen 40 eine Verbindung mit der Abzweigleitung 38 ermöglichten, so daß ein schnelleres Absenken der Last P aufgrund der schnelleren Entleerung der Leitung 33 möglich ist.

In Fig. 5 sind die Senkgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Last aufgetragen. Die Kurve 41 bezieht sich auf eine Anlage, bei der keine Schlitze 40 zum Öffnen einer Abzweigleitung vorgesehen sind, währen die Kurve 42 die steigende Senkgeschwindigkeit bei einer geringer werdenden Last gemäß der Pumpenanlage nach Fig·. 4 veranschaulicht. 009827/0 735

Aus Vorstehendem, ergibt sich, daß gemäß der Erfindung bei Pumpenanlagen abfallende Kennlinien erzeugt werden durch eine drehzahl- und/oder belastungsgesteuerte Abzweigung eines Teils des geregelten Förderstroms, wobei durch entsprechende Ausgestaltung der Abzweigleitung gegebenenfalls unter Ergänzung einer zweiten Bypassleitung die Regelkennlinien an die verschiedensten Erfordernisse angepaßt werden können.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1,1 Pumpenanlage, insbesondere für Hilfskraftlenkungen mit einer der Druckleitung zugeordneten Überströmeinrichtung, die den von einer an sich mit konstanter Verdrängung arbeitenden und mit sich ändernder Geschwindigkeit angetriebenen Verdrängerpumpe ausgehenden Förderstrom in einen über ein Überströmventil zum Pumpeneinlaß fließenden Umgehungsstrom und einen eine Drosselstelle passierenden, geregelten Förderstrom aufteilt,

dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung der Regelkennlinie die Überströmeinrichtung einen Teil des geregelten Förderstromes abzweigt.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Umgehungs strom beeinflussende Überströmventil das Öffnen bzw. Schließen der Abzweigleitung vom geregelten Förderstrom bewirkt.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Abzweigleitung beeinflussende Teil des Überströmventils aus einem mit gleichbleibendem Querschnitt versehenen. Ventilkolben besteht, der mit von einer Kolbenseite radial ver-

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laufenden Schlitzen gleichen oder variablen Querschnittes, versehen ist, die mit einer Ausnehmung der mit der Abzweig« leitung verbundenen, den Kolben aufnehmenden Bohrung zusammenwirken.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzweigleitung eine von der Überström- _M einrichtung gesteuerte Bypassleitung zugeordnet ist.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Überströmventil ebenfalls das Öffnen bzw. Schließen der Bypassleitung erzielt.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5 als Zweiwege-Stromregler insbesondere zur Beeinflussung von Senkvorgängen,

dadurch gekennzeichnet, daß bei geringeren Lasten über die ™

Abzweigleitung ein Teil des Senköls zur Erreichung höherer Senkgeschwindigkeiten abfließt.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß dem den Umwegstrom beeinflussenden Überströmventilkörper eine außenliegende radiale Ringkammer zugeordnet ist, die einen radialen Ausgleich der Strömungskrafte ermöglicht.

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