DE19708597C1 - Sauggedrosselte Förderpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine sauggedrosselte Förder­ pumpe, die ein Medium, insbesondere Hydrauliköl, von einem Vorratsbehälter zu einem Verbraucher för­ dert, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 27 42 621 A1 ist eine Förderpumpe be­ kannt, die eine zwischen einem Vorratsbehälter und der Pumpe angeordnete Ventileinrichtung aufweist. Diese umfaßt einen in einer Ventilbohrung dichtend geführten Steuerkolben, der in Abhängigkeit von dem von der Pumpe gelieferten Mediumdruck in einer er­ sten Funktionsstellung eine Verbindungsleitung zwi­ schen dem Vorratsbehälter und der Pumpe freigibt. Bei ansteigendem Druck wird der Steuerkolben entge­ gen der Kraft einer Feder verlagert, so daß der durch die Verbindungsleitung geförderter Medium­ strom gedrosselt wird. Über einen Regler soll dabei gewährleistet sein, daß bei Maximaldruck der Pumpe die Verbindungsleitung zwischen Vorratsbehälter und Pumpe nicht vollständig abgesperrt wird, sondern ein Leerlaufdruck von ca. 10 bar vorhanden sein soll. Die bekannte Förderpumpe weist ferner ein in­ nerhalb des Steuerkolbens ausgebildetes Überdruck­ ventil auf, welches durch einen Ventilsitz gebildet ist, auf dem eine federbelastete Kugel aufliegt. Das Überdruckventil wird mit dem Druck aus der Ver­ bindungsleitung zwischen Pumpe und Verbraucher be­ aufschlagt und gibt bei einem bestimmten Überdruck einen Verbindungspfad frei, so daß der Überdruck zum Vorratsbehälter hin abgebaut werden kann.

Nachteilig bei dieser bekannten Pumpe ist, daß de­ ren Ventileinrichtung, insbesondere das innerhalb des Steuerkolbens realisierte Überdruckventil auf­ wendig beziehungsweise schwierig herzustellen ist.

Aus der DE 35 09 856 A1 ist eine Förderpumpe be­ kannt, der eine Ventileinrichtung vorgeschaltet ist, die einen verschieblichen Steuerkolben umfaßt. In einer ersten Funktionsstellung wird die Verbin­ dungsleitung zwischen einem Tank und der Pumpe freigegeben. In einer zweiten Funktionsstellung wird der Mediumstrom bis auf einen Minimalwert ge­ drosselt, wobei dieser Mediumstrom zur Deckung der Leckagen und des Schmierölbedarfs der Pumpe vor­ gesehen ist. Der bekannten Pumpe ist weiterhin ein separates Überdruckventil zugeordnet, welches mit dem Förderdruck der Pumpe beaufschlagt wird. Bei Überschreiten eines bestimmten Druckwertes erfolgt eine Druckentlastung zum Vorratsbehälter.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine sauggedrosselte Förderpumpe anzugeben, deren Ventileinrichtung ein­ fach und kompakt aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird mit einer sauggedrosselten För­ derpumpe gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Die Förderpumpe weist eine interne erste Drossel auf, so daß eine Saugdrosselung der Pumpe vorliegt. Der Förderpumpe ist eine Ventileinrich­ tung zugeordnet, die in einer ersten Verbindungs­ leitung zwischen einem Vorratsbehälter und der Pumpe angeordnet ist. Die Ventileinrichtung umfaßt einen verschieblich in einer ersten Ventilbohrung dichtend geführten Steuerkolben, der in Abhängig­ keit von dem in einer zweiten Verbindungsleitung zwischen Pumpe und Verbaucher gegebenen Druck in eine erste Funktionssstellung bringbar ist, in der die erste Verbindungsleitung zwischen Vorratsbehäl­ ter und Pumpe freigegeben ist. In einer zweiten Funktionsstellung bildet der Steuerkolben eine Drossel, die den durch die erste Verbindungsleitung geförderten Mediumstrom drosselt. In einer dritten Funktionsstellung des Steuerkolbens wird der durch die erste Verbindungsleitung geförderte Mediumstrom mittels eine Notversorgung der Pumpe gewährleisten­ den dritten Drossel gedrosselt. Weiterhin weist die Ventileinrichtung ein Überdruckventil auf, welches in einem Verbindungspfad zwischen Druckseite der Pumpe und einem ersten Leitungsabschnitt der ersten Verbindungsleitung liegt. Der Leitungsabschnitt liegt - in Strömungsrichtung gesehen - vor der ersten Drossel. Das Überdruckventil schließt in Abhängig­ keit von dem in der zweiten Verbindungsleitung ge­ gebenen Druck in der ersten und zweiten Funktions­ stellung des Steuerkolbens den Verbindungspfad ab und gibt in einer dritten Funktionsstellung, näm­ lich bei einem bestimmen Überdruck, den Verbin­ dungspfad frei. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Steuerkolben einen das Überdruckventil bilden­ den Fortsatz aufweist. Dieser ist in einer zweiten Ventilbohrung geführt, die mit einer zweiten Quer­ bohrung in Fluidverbindung steht und die Teil des Verbindungspfades ist. Der Verbindungspfad wird er­ findungsgemäß von dem Fortsatz in der ersten und zweiten Funktionsstellung des Steuerkolbens abge­ schlossen und in der dritten Funktionsstellung freigegeben. Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgese­ hen, daß der Steuerkolben und der Fortsatz sowie die Anordnung der ersten Querbohrung und der zwei­ ten Querbohrung so gewählt ist, daß in der dritten Funktionsstellung die erste Querbohrung durch den Steuerkolben im wesentlichen verschlossen wird, während die zweite Querbohrung durch den Fortsatz im wesentlichen freigegeben wird. Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß der Verbindungspfad - in Strömungsrichtung des geförderten Mediums gese­ hen - vor der Ventileinrichtung in die erste Verbin­ dungsleitung mündet. Dadurch, daß der Steuerkolben einen Fortsatz aufweist, der die zweite Querbohrung öffnet oder schließt, kann auf einfache Weise das Überdruckventil realisiert werden. Es kann damit in vorteilhafter Weise auf die Ausbildung des Über­ druckventils innerhalb des Steuerkolbens verzichtet werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, daß das über das Überdruckventil beziehungsweise den Ver­ bindungspfad zurückgeführte Medium nicht unter ho­ hem Druck unmittelbar zur Pumpe gelangen kann, da der Verbindungspfad vor der Ventileinrichtung in der ersten Verbindungsleitung mündet, und somit zwischen dieser Mündung des Verbidnungspfads und der Pumpe die zweite beziehungsweise dritte Drossel liegt. Die sogenannte Aufladung der Pumpe wird so­ mit vermieden. Dies erfordert in dieser Betriebs­ phase der Pumpe ein stark abgesenktes Antriebsmo­ ment.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Hydraulikschaltplan einer herkömm­ lichen Förderpumpe;

Fig. 2 ein Diagramm, in dem der Volumenstrom über der Drehzahl der in Fig. 1 darge­ stellten Pumpe wiedergegeben ist;

Fig. 3 einen Hydraulikschaltplan einer erfin­ dungsgemäßen Förderpumpe;

Fig. 4 ein Diagramm, in dem der Volumenstrom über der Drehzahl der in Fig. 3 darge­ stellten Pumpe wiedergegeben ist und Fig. 5 eine Prinzipskizze einer Ventileinrich­ tung im Längsschnitt.

Der in Fig. 1 dargestellte Hydraulikschaltplan zeigt eine herkömmliche, im folgenden kurz als Pumpe 100 bezeichnete Förderpumpe, die über eine hier nur angedeutete Antriebswelle 101 mit einem Antriebsmoment beaufschlagt wird und ein Medium, hier ein Hydrauliköl, von einem Vorratsbehälter 103, beispielsweise von einem Tank, an einen Ver­ braucher V liefert. Das von dem Verbraucher V ab­ fließende Hydrauliköl wird über eine Rückführlei­ tung 105 an den Vorratsbehälter 103 zurückgeführt. Eine erste Verbindungsleitung 107 führt von dem Vorratsbehälter 103 zur Pumpe 100, eine zweite Ver­ bindungsleitung 109 von der Pumpe 100 zum Verbrau­ cher V. In der Pumpe sind - in Strömungsrichtung des geförderten Mediums gesehen - interne, erste Dros­ seln 111 vorhanden, so daß hier eine saugge­ drosselte Förderpumpe realisiert ist.

Von der zweiten Verbindungsleitung 109 führt über ein Druckbegrenzungsventil ein Verbindungspfad 113 zur ersten Verbindungsleitung 107, wobei der Ver­ bindungspfad 113 vor der ersten Drossel 111 in die erste Verbindungsleitung 107 mündet.

In dem Verbindungspfad 113 ist ein auch als Druck­ begrenzungsventil bezeichnetes Überdruckventil 115 vorhanden, dessen Funktion grundsätzlich bekannt ist. In einer ersten Funktionsstellung wird der Verbindungspfad 113 durch das Überdruckventil abge­ sperrt und in einer zweiten Funktionsstellung, ei­ ner sogenannten Freigabestellung, beim Überschrei­ ten eines maximalen Druckwertes freigegeben, so daß eine Fluidverbindung zwischen der unter Druck ste­ henden zweiten Verbindungsleitung 109 und der zum Saugbereich der Pumpe 100 führenden ersten Verbin­ dungsleitung 107 über den Verbindungspfad 113 gege­ ben ist.

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm (Pumpenkennlinie) den von der Pumpe 100 gelieferten Volumenstrom Q über der Drehzahl n. Es ist erkennbar, daß durch die Wirkung der ersten Drossel 111 bei einer Dreh­ zahl n1 der Volumenstrom abgeregelt wird. Steigt der Druck am Verbraucher über einen definierten Ma­ ximalwert an, öffnet das Überdruckventil 115, so daß der bis zu diesem Druckwert abgeschlossene Ver­ bindungspfad 113 nun freigegeben wird und unter ho­ hem Druck stehendes Fluid über den Verbindungspfad 113 in die erste Verbindungsleitung 107 strömt. Es ergibt sich dadurch ein Aufladungseffekt, aufgrund dessen der von der Pumpe 100 gelieferte Volumen­ strom Q auf der Pumpenkennlinie weiter ansteigt. Wie sich aus der gestrichelten Linie in Fig. 2 er­ gibt, erfolgt in diesem Fall die Abregelung erst bei der Drehzahl n2. Durch den zusätzlichen Volu­ menstrom wird außerdem der auf der Saugseite der Pumpe 100 gegebene Ansaugdruck erhöht, so daß das erforderliche Antriebsmoment ansteigt.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße, im folgenden kurz als Pumpe 10 bezeichnete sauggedrosselte För­ derpumpe, die von einer Antriebswelle 1 angetrieben wird. Die Antriebswelle 1 kann beispielsweise mit der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verbun­ den sein und die Pumpe 10 antreiben, die - wie oben angesprochen - beispielsweise als Radialkolben-, Zahnzellen- oder Flügelzellenpumpe oder dergleichen ausgebildet ist.

Die Pumpe 10 fördert ein Medium, beispielsweise ein Hydrauliköl, aus einem auch als Tank bezeichneten Vorratsbehälter 3 an einen Verbraucher V, von dem nicht benötigtes Hydrauliköl über eine Rückführlei­ tung 5 zum Vorratsbehälter 3 zurückgeführt wird. Das von der Pumpe 10 geförderte Medium wird über eine erste Verbindungsleitung 7 vom Vorratsbehälter 3 angesaugt und über eine zweite Verbindungsleitung 9 dem Verbraucher V zugeführt.

In der Pumpe 10 sind - wie oben anhand von Fig. 1 erläutert - interne, erste Drosseln 11 vorhanden, über die die Pumpe 10 das Medium aus dem Vorratsbe­ hälter 3 ansaugt, so daß eine sauggedrosselte För­ derpumpe realisiert ist. Die Drosseln 11 werden durch die Ansaugquerschnitte im Saugbereich der Pumpe 10 gebildet.

In der ersten Verbindungsleitung 7 ist eine Ventil­ einrichtung 15 vorgesehen, die den durch die erste Verbindungsleitung 7 zur Pumpe 10 geführten Volu­ menstrom beeinflußt.

Die Ventileinrichtung 15 umfaßt einen Steuerkolben 17, der einerseits über einen Verbindungspfad 13 mit dem in der zweiten Verbindungsleitung 9 herr­ schenden Druck beaufschlagt wird und andererseits mit der Kraft eines Federelements 19, das hier le­ diglich angedeutet ist.

In einer ersten Funktionsstellung, die in Fig. 3 dargestellt ist, wird der Steuerkolben 17 durch das Federelement 19 ganz nach rechts gedrängt, so daß die erste Verbindungsleitung 7 freigegeben wird und nur die erste Drossel 11 im Saugbereich wirksam ist.

Bei steigendem Druck im Verbindungspfad 13 wird der Steuerkolben 17 gegen die Kraft des Federelements 19 nach links in eine zweite Funktionsstellung ver­ lagert, so daß schließlich eine stetig verstellbare zweite Drossel 21 in der ersten Verbindungsleitung 7 zwischen dem Vorratsbehälter 3 und der ersten Drossel 11 wirksam und der von der Pumpe 10 ange­ saugte Medienstrom gedrosselt wird.

Wächst der Druck in der zweiten Verbindungsleitung 9 weiter an, so wird der Steuerkolben 17 gegen die Kraft des Federelements 19 noch weiter nach links in eine dritte Funktionsstellung gedrängt, so daß in der ersten Verbindungsleitung 7 eine konstante dritte Drossel 23 wirksam wird. Dadurch wird der Medienstrom gegenüber der zweiten Funktionsstellung bis auf ein endgültiges Minimum weiter reduziert.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird in der dritten Funktionsstellung, in der die dritte Drossel 23 in der ersten Verbindungsleitung 7 wirkt, eine zusätzliche Verbindung 24 zwischen dem Verbindungspfad 13 und einem Leitungsabschnitt 25 der ersten Verbindungsleitung 7 hergestellt, der - in Strömungsrichtung des Mediums gesehen - vor der Ventileinrichtung 15 liegt. Das unter hohem Druck aus dem Verbindungspfad 13 in den Leitungsabschnitt 25 eintretende Medium kann also die Pumpe 10 nicht unmittelbar erreichen, da die dritte Drossel 23 und die interne erste Drossel 11 wirksam sind.

Fig. 4 zeigt in einem Diagramm den von der Pumpe 10 an den Verbraucher V abgegebenen Volumenstrom Q über der Drehzahl n, mit der die Pumpe 10 über die Antriebswelle 1 angetrieben wird.

Die Darstellung zeigt, daß der mit steigender Dreh­ zahl zunehmende Volumenstrom Q ab einer Drehzahl n1 nicht weiter zunimmt und einen konstanten Wert bei­ behält. Bei Überschreiten des durch das Federele­ ment 19 und den Steuerkolben 17 definierten Maxi­ maldrucks, der bei einer Druckerhöhung des Verbrau­ chers über den Maximaldruck gegeben ist, fällt der Volumenstrom Q solange ab, bis der definierte Maxi­ maldruck unterschritten wird. Im Extremfall, beim Blockieren des Verbrauchers, fällt der Volumenstrom Q auf einen Minimalwert Qmin ab, der eine Notver­ sorgung für die Pumpe 10 sicherstellt und deren Schmierung gewährleistet.

Fig. 5 zeigt eine Ausgestaltung der Ventileinrich­ tung 15. Der anhand von Fig. 3 angesprochene Steu­ erkolben 17 ist innerhalb einer ersten Ventilboh­ rung 27 geführt, die mit einer ersten Querbohrung 29 in Fluidverbindung steht. Der Steuerkolben 17 liegt dichtend an der Innenwandung der ersten Ven­ tilbohrung 27 an. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß der Durchmesser des Steuerkolbens 17 größer ist als der Durchmesser der ersten Querbohrung 29.

Die erste Querbohrung 29 schneidet die erste Ven­ tilbohrung 27 und ist Teil der ersten Verbindungs­ leitung 7, die vom hier nicht dargestellten Vor­ ratsbehälter 3 zur Pumpe 10 führt. Der Steuerkolben 17 wird auf seiner einen Seite mit der Kraft des anhand von Fig. 3 erwähnten Federelements 19 be­ aufschlagt, das hier als Schraubenfeder ausgebildet ist und in einen Innenraum 31 des Steuerkolbens 17 eingreift und diesen mit einer - in Fig. 5 nach rechts gerichteten - Federkraft beaufschlagt, und auf seiner anderen Seite mit dem höheren Druck, dem Systemdruck, der in der zweiten Verbindungsleitung 9 und in dem Verbindungspfad 13 herrscht und der bei der hier gezeigten Funktionsstellung von rechts auf den Steuerkolben 17 wirkt.

Von rechts wird der Steuerkolben 17 also mit einer Druckkraft beaufschlagt, nämlich mit dem in dem Verbindungspfad 13, von dem hier ein kurzer Ab­ schnitt wiedergegeben ist, gegebenen Systemdruck. Der Verbindungspfad 13 steht in Fluidverbindung mit einer zweiten Ventilbohrung 33, die hier konzen­ trisch zur ersten Ventilbohrung 27 angeordnet ist und in die eine zweite Querbohrung 35 mündet. Die zweite Querbohrung 35 setzt sich in einem Kanalab­ schnitt 37 fort, der in den Leitungsabschnitt 25 der ersten Verbindungsleitung 7 mündet und zwar - in Strömungsrichtung des Mediums gesehen - vor der Ven­ tileinrichtung 15.

Der Steuerkolben 17 weist einen Fortsatz 39 auf, der sich in die zweite Ventilbohrung 33 erstreckt und diese dichtend ausfüllt. Fig. 5 zeigt, daß der Durchmesser des Fortsatzes 39 größer ist als der Durchmesser der zweiten Querbohrung 35.

Der Fortsatz 39 wird auf seiner rechten Stirnseite 41 mit dem im Hydrauliksystem des Verbrauchers herrschenden Druck, dem Systemdruck, beaufschlagt, der, wie oben gesagt, im Verbindungspfad 13 gegeben ist. Die Querschnittsfläche des Fortsatzes 39 be­ ziehungsweise dessen Stirnseite 41 ist kleiner als die Querschnittsfläche des Steuerkolbens 17, auf die der Druck in der ersten Verbindungsleitung 7 wirkt. Der gegenüber dem Systemdruck relativ ge­ ringe Druck in der ersten Verbindungsleitung 7 ist hier bei der Betrachtung der auf den Steuerkörper wirkenden Kräfte vernachlässigbar.

Der Steuerkolben 17 ist hier in einer Funktions­ stellung dargestellt, in der dieser aufgrund einer im Verbindungspfad 13 gegebenen, auf dem Fortsatz 39 beziehungsweise dessen Stirnseite 41 wirkenden Druckkraft aus einer Ruhestellung gegen die Kraft des Federelements 19 nach links verlagert wird. Die Länge der ersten Ventilbohrung 27 und die des Steu­ erkolbens 17 sind so aufeinander abgestimmt, daß bei einer Verlagerung des Steuerkolbens 17 aus ei­ ner Ruheposition heraus dessen linke Stirnseite 43 in die Querbohrung 29 beziehungsweise in die erste Verbindungsleitung 7 hineinragt und den freien Querschnitt der Querbohrung 29 damit verkleinert. Während also in einer ersten Funktionsstellung der Steuerkolben 17 die erste Querbohrung 29 vollstän­ dig freigibt, verschließt dieser die erste Querboh­ rung 29 bei einem zunehmenden Druck im Ver­ bindungspfad 13 stetig zunehmend, wie dies anhand von Fig. 5 dargestellt ist. Der Steuerkolben 17 bildet also die variable zweite Drossel 21 aus, die zwischen dem Vorratsbehälter 3 und der in der er­ sten Verbindungsleitung 7 gelegenen ersten Drossel 11 und der Pumpe 10 angeordnet ist.

Mit steigendem Druck im Verbindungspfad 13 wird der Steuerkolben 17 gemeinsam mit dem Fortsatz 39 wei­ ter nach links verlagert, bis schließlich die linke Stirnseite 43 des Steuerkolbens 17 die Querbohrung 29 ganz überquert hat und in einen Abschnitt 45 der ersten Ventilbohrung 27 einläuft, der ein abge­ schlossenes Hydraulikölvolumen umfaßt. In dieser Position trennt der Steuerkolben 17 die erste Quer­ bohrung 29 in zwei Abschnitte. Um die Abnahme des Volumenstroms beim Einlaufen des Steuerkolbens 17 in den Abschnitt 45 zu dämpfen, ist eine Dämpfungs­ einrichtung 47 vorgesehen, die eine in die Außen­ fläche 49 des Steuerkolbens 17 eingebrachte umlau­ fende Nut 51 oder eine Fase umfaßt, die in Fluid­ verbindung mit dem Mündungsbereich 53 der ersten Querbohrung 29 und der ersten Ventilbohrung 27 steht und über die beim Eintritt der Stirnseite 43 in den Abschnitt 45 Hydrauliköl aus dem Abschnitt 45 in die erste Querbohrung 29 austreten kann, so daß die Drosselwirkung beim Eintritt des Steuerkol­ bens in den Abschnitt 45 gedämpft wird. Die von der Stirnseite 43 in axialer Richtung des Steuerkolbens gemessene Breite der Nut 51 ist so gewählt, daß der Abschnitt 45 ganz abgeschlossen ist, bevor die Stirnseite 43 den Grund 61 der ersten Ventilbohrung 27 erreicht.

In die Außenfläche 49 ist außerdem eine als Kon­ stantdrossel wirkende dritte Drossel 23 einge­ bracht, die als Ringnut 59 ausgebildet ist und in einem Abstand zur Stirnseite 43 angeordnet ist, der so festgelegt wird, daß die Ringnut 59 in Fluidver­ bindung zwischen den beiden in der dritten Funktionsstellung durch den Steuerkolben 17 ge­ trennten Abschnitten der ersten Querbohrung 29 liegt. Durch die Ringnut 59 beziehungsweise dritte Drossel 23 kann die Pumpe 10 also auch bei voll­ ständig nach links verlagertem Steuerkolben 17 Hydrauliköl aus dem Vorratsbehälter 3 fördern. Die dritte Drossel 23 ist so dimensioniert, daß eine Notversorgung (Qmin), die der Schmierung der Pumpe 10 dient, über die Ringnut 59 auch dann gewährlei­ stet ist, wenn der Steuerkolben 17 aufgrund eines hohen Drucks im Verbindungspfad 13, der von der Pumpe an den Verbraucher V geliefert wird, gegen die Kraft des Federelements 19 ganz nach links ver­ lagert ist. Der Querschnitt der dritten Drossel 23 ist konstant und kleiner als der variable, von der Position des Steuerkolbens 17 abhängige Querschnitt der zweiten Drossel 21. Die dritte Drossel 23 ge­ währleistet also bei nach links verlagertem Steu­ erkolben 17 die Notversorgung der Pumpe. Es ist also ersichtlich, daß diese dritte Drossel 23 auch durch eine ringsegmentartige Nut realisiert werden kann, die in die Innenfläche der ersten Ventilboh­ rung 27 eingebracht und im Bereich der ersten Quer­ bohrung 29 angeordnet ist. Durch diese Nut kann das Hydrauliköl außen um den Steuerkolben herumgeführt werden.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß eine über die Länge der ersten Ventilbohrung 27 geführte Nut 63 vorgesehen sein kann, die eine Hydraulikverbindung zwischen dem rechts vom Steuerkolben 17 gelegenen Abschnitt 65 der ersten Ventilbohrung 27 und der Querbohrung 29 darstellt und außerdem eine Hydrau­ likverbindung zwischen dem Abschnitt 45 und der er­ sten Querbohrung 29 sicherstellt. Die Nut 63 dient der Verdrängung des Öls aus den Abschnitten 65 und 45 und damit der Dämpfung der Bewegung des Steuer­ kolbens 17 sowie der Bewegung des Fortsatzes 39, der hier einstückig mit dem Steuerkolben 17 ausge­ bildet ist.

Die Mündung 67 der zweiten Querbohrung 35 in die zweite Ventilbohrung 33 ist so angeordnet, daß die Stirnseite 41 des Fortsatzes 39 diese Mündung 67 freigibt, wenn der Steuerkolben aufgrund eines ho­ hen Drucks in dem Verbindungspfad 13 ganz nach links verlagert wird, also über die in Fig. 5 dar­ gestellt Position hinaus. In dieser Position, der dritten Funktionsstellung, wirkt die dritte Drossel 23 in der ersten Verbindungsleitung 7. Gleichzeitig wird dann der Verbindungspfad 13 über die zweite Querbohrung 35 und über den Kanalabschnitt 37, die die zusätzliche Verbindung 24 bilden, mit der er­ sten Verbindungsleitung 7 beziehungsweise der er­ sten Querbohrung 29 in einem Bereich verbunden, der - in Strömungsrichtung des von der Pumpe 10 geför­ derten Mediums gesehen - vor der Ventileinrichtung 15 liegt, also vor der Ventileinrichtung 15 ange­ ordnet ist. In der durch die Federkraft und auch durch den Druck auf der Stirnseite 41 bestimmten Ruhestellung des Steuerkolbens 17, in der also die Pumpe 10 steht, und in der hier dargestellten zwei­ ten Funktionsstellung, in der der Steuerkolben 17 durch den Druck an der Stirnseite 41 gegen die Kraft der Feder 19 etwas nach links verlagert wurde, wird die Mündung 67 der zweiten Querbohrung 35 durch den Fortsatz 39 abgeschlossen. In der an­ hand von Fig. 3 erläuterten dritten Funk­ tionsstellung allerdings wird die hier genannte zu­ sätzliche Verbindung 24 freigegeben, so daß die Ventileinrichtung 15 auch ein Überdruckventil 15' ausbildet, über das bei einem bestimmten hohen Druck, der von der Pumpe 10 an den Verbraucher V geliefert wird, das geförderte Medium zum Vorrats­ behälter 3 abströmen kann. Die Ventileinrichtung 15, die also in Abhängigkeit von dem an den Ver­ braucher gelieferten Druck den Saugbereich der Pumpe 10 regelt, bildet also bei der hier darge­ stellten Ausführungsform ein integrales Überdruck­ ventil 15' aus, so daß sich eine sehr kompakte Bau­ form der Ventileinrichtung 15 ergibt. Diese kann daher auch in die Pumpe 10 integriert werden.

Aus dem oben Gesagten wird deutlich, daß die Ven­ tileinrichtung 15 letztlich drei Funktionsstellun­ gen aufweist:

In einer ersten Funktionsstellung, der Freigabe oder Ruhestellung, ist der Steuerkolben 17 voll­ ständig aus der ersten Querbohrung 29 zurückgezo­ gen, so daß das von der Pumpe 10 geförderte Medium frei vom Vorratsbehälter 3 über die konstante erste Drossel 11 angesaugt werden kann. Bei steigendem an den Verbraucher V gelieferten Druck verlagert sich kurz vor Erreichen des Maximaldrucks der Steuerkol­ ben 17, so daß der bislang freie Durchlaß der er­ sten Querbohrung 29 durch den Steuerkolben gedros­ selt wird, wobei dieser eine zweite Drossel 21 aus­ bildet. Diese Drossel ist variabel. Ihr Dros­ selquerschnitt ändert sich in Abhängigkeit von dem auf den Steuerkolben 17 wirkenden Druck und in Ab­ hängigkeit von dessen Stellung.

Schließlich wird bei noch weiter steigendem Druck eine dritte Funktionsstellung der Ventileinrichtung 15, eine Sperrstellung, erreicht, in der der Steu­ erkolben 17 über die gesamte Breite der Querbohrung 29 hinweggefahren ist und in der der Fluidstrom über die konstante dritte Drossel 23 geführt wird.

Die Ventileinrichtung 15 ist so ausgebildet, daß in dieser dritten Funktionsstellung des Steuerkolbens 17 der Fortsatz 39 des Steuerkolbens 17, der quasi einen Steuerkolben eines Überdruckventils 15' bil­ det, in einer Freigabestellung angeordnet ist, in der der Verbindungspfad 13 freigegeben wird, so daß eine Fluidverbindung, nämlich die zusätzliche Ver­ bindung 24, zwischen der Druckseite der Pumpe 10 und deren Saugseite besteht. Dabei ist si­ chergestellt, daß das unter einem hohen Druck über den Verbindungspfad 13 zurückgeführte Fluid nicht unmittelbar zur Pumpe 10 gelangt, sondern über die beiden Drosseln in der ersten Verbindungsleitung 7, nämlich über die dritte Drossel 23 und über die er­ ste Drossel 11.

Durch die hier beschriebene Ventileinrichtung 15 wird sichergestellt, daß der auf der Saugseite der sauggedrosselten Pumpe 10 gegebene Ansaugdruck auch bei Erreichen der Druckbegrenzung, die durch das Überdruckventil 15' realisiert ist, aufrechterhal­ ten beziehungsweise abgesenkt wird, wobei gleich­ zeitig eine Abregelung des Volumenstroms Q gewähr­ leistet ist. Durch den im Saugbereich der Pumpe 10 aufrechterhaltenen beziehungsweise abgesenkten An­ saugdruck ergibt sich gegenüber dem Stand der Tech­ nik der Vorteil, daß der Volumenstrom Q nicht wei­ ter ansteigt, auch wenn bei einem hohen am Ver­ braucher anliegenden Druck ein Verbindungspfad 13 geöffnet wird und ein Medium unter hohem Druck über die zusätzliche Verbindung 24 in die erste Verbin­ dungsleitung 7 einströmt, die zum Saugbereich der Pumpe führt. Durch die mit Hilfe der Ventilein­ richtung 15 vermiedene Aufladung der Pumpe 10 ist gewährleistet, daß diese in dieser Betriebsphase eine niedrigeres beziehungsweise stark abgesenktes Antriebsmoment erfordert, da über den Verbindungs­ pfad 13 zurückgeführtes Fluid über die integrierte konstante Drossel 11 und die durch die Position des Steuerkolbens 17 gebildete variable zweite Drossel 23 zur Pumpe 10 gelangt.

Claims (8)

1. Sauggedrosselte Förderpumpe, die ein Medium, insbesondere Hydrauliköl, von einem Vorratsbehälter zu einem Verbraucher fördert, mit mindestens einer internen ersten Drossel in der Pumpe, mit einer in einer ersten Verbindungsleitung zwischen Vor­ ratsbehälter und Pumpe - in Strömungsrichtung des geförderten Mediums gesehen - vor der ersten Drossel vorgesehenen Ventileinrichtung, die einen druckab­ hängig verschieblich in einer ersten Ventilbohrung dichtend geführten Steuerkolben umfaßt, der in Ab­ hängigkeit von dem in einer zweiten Verbindungslei­ tung zwischen Pumpe und Verbraucher gegebenen Druck in einer ersten Funktionsstellung die erste Verbin­ dungsleitung zwischen Vorratsbehälter und Pumpe freigibt, in einer zweiten Funktionsstellung eine zweite Drossel bildet, die den durch die erste Ver­ bindungsleitung geförderten Medienstrom drosselt, und in einer dritten Funktionsstellung mittels ei­ ner eine Notversorgung gewährleistenden dritten Drossel den durch die erste Verbindungsleitung ge­ förderten Medienstrom drosselt, und mit einem Über­ druckventil, das in einem Verbindungspfad zwischen Druckseite der Pumpe und einem Leitungsabschnitt der ersten Verbindungsleitung liegt, wobei der Lei­ tungsabschnitt - in Strömungsrichtung gesehen - vor der ersten Drossel liegt, wobei das Überdruckventil in Abhängigkeit von dem in der zweiten Verbindungs­ leitung gegebenen Druck in der ersten und zweiten Funktionsstellung den Verbindungspfad abschließt und in der dritten Funktionsstellung, nämlich bei einem bestimmten Überdruck, den Verbindungspfad freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer­ kolben (17) einen das Überdruckventil (15') bilden­ den Fortsatz (39) aufweist, der in einer zweiten Ventilbohrung (33) geführt ist, die mit einer zwei­ ten Querbohrung (35), die Teil des Verbindungs­ pfades (13) ist, in Fluidverbindung steht und die von dem Fortsatz (39) in der ersten und zweiten Funktionsstellung des Steuerkolbens (17) abge­ schlossen und in der dritten Funktionsstellung freigegeben wird, daß der Steuerkolben (17) und der Fortsatz (39) sowie die Anordnung der ersten Quer­ bohrung (29) und der zweiten Querbohrung (35) so gewählt sind, daß in der dritten Funktionsstellung die erste Querbohrung (29) durch den Steuerkolben (17) im wesentlichen verschlossen wird, während die zweite Querbohrung (35) durch den Fortsatz (39) im wesentlichen freigegeben wird, und daß der Verbin­ dungspfad (13) - in Strömungsrichtung des geförder­ ten Mediums gesehen - vor der Ventileinrichtung (15) in die erste Verbindungsleitung (7) mündet.

2. Förderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerkolben (17) mindestens einen im wesentlichen in Richtung der ersten Quer­ bohrung (29) verlaufenden Querdurchlaß und/oder we­ nigstens eine in seine Außenfläche (49) einge­ brachte, vorzugsweise umlaufende Nut aufweist, die in einem Abstand zu einer Stirnseite (43) des Steu­ erkolbens (17) angeordnet ist/sind und die dritte Drossel (23) bildet/bilden.

3. Förderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Umfangsfläche der ersten Ven­ tilbohrung (27) im Bereich der ersten Querbohrung (29) eine die dritte Drossel (23) bildende Nut ein­ gebracht ist.

4. Förderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventileinrichtung (15) eine Dämp­ fungseinrichtung (47) umfaßt, die den Übergang des Saugvolumenstromverlaufs von der zweiten zur drit­ ten Funktionsstellung dämpft.

5. Förderpumpe nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (17) mindestens eine in seine Außenfläche (49) einge­ brachte umlaufende Nut (51) oder eine Fase auf­ weist, die sich zur Ausbildung der Dämpfungsein­ richtung (47) bis zur Stirnseite (43) des Steuer­ kolbens (17) erstreckt und dem Mündungsbereich (53) der ersten Querbohrung (29) in die erste Ventilboh­ rung (27) zugeordnet ist.

6. Förderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventileinrichtung (15) so ausge­ bildet ist, daß in der ersten Verbindungsleitung (7) die erste Drossel (11) und die zweite Drossel (21) wirken, während das Überdruckventil (15') sich in seiner zweiten Funktionsstellung befindet.

7. Förderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fortsatz (39) auf seiner rechten Stirnseite (41) mit dem im Verbindungspfad (13) ge­ gebenen Druck beaufschlagt ist.

8. Förderpumpe nach einem der Ansprüche 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (41) des Fortsatzes (39) kleiner ist als die Querschnitts­ fläche des Steuerkolbens (17).