DE19833373A1 - Förderstromregeleinrichtung für Verdrängerpumpen - Google Patents

Abstract

Die Förderstromregeleinrichtung für eine doppelhübige Flügelzellenpumpe, die ein Strombegrenzungsventil und ein Regelventil aufweist, besteht darin, daß im Regelventil ein verschiebbarer Regelkolben (3) angeordnet ist, der durch eine Feder (10) in Richtung einer Öffnung (11) beaufschlagt wird, die mit dem ersten druckführenden Förderraum in Verbindung steht; der Regelkolben (3) weist außerdem eine Drosselbohrung (2) auf, in die ein fest mit dem Gehäuse (11) verbundener konischer Stift (12) ragt. Die Drosselbohrung (2) steht ferner über einer Engstelle (7) mit dem zweiten druckführenden Förderraum (6) in Verbindung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Förderstromre­ geleinrichtung für Verdrängerpumpen, insbesondere doppelhü­ bige Flügelzellenpumpen, zum Fördern eines Druckmittels von einem Behälter zu einem Verbraucher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Druckölversorgung von Hilfskraftlenkungen bei Kraftfahrzeugen werden häufig Flügelzellenpumpen einge­ setzt. Damit der Förderstrom nicht mit der Antriebsdrehzahl des Fahrzeugmotors linear ansteigt, werden diese Pumpen mit einem Stromregelventil versehen, welches den Förderstrom bis zu einer bestimmten Drehzahl ansteigen läßt und diesen dann bei weiterem Anstieg der Drehzahl kontinuierlich abre­ gelt, so daß sich eine fallende Förderstrom-Kennlinie er­ gibt. Auf diese Weise läßt sich mit der Hilfskraftlenkung bei höheren Fahrgeschwindigkeiten ein besseres Lenkverhal­ ten erzielen, d. h. daß die hydraulische Kraftunterstützung reduziert wird, so daß sich ein besseres Lenkgefühl ein­ stellt.

Zur Erzielung einer fallenden Förderstrom-Kennlinie ist es aus der EP 0 221 062 bekannt, in eine zu einem Ver­ braucher führende Druckbohrung als Drosseleinrichtung eine Buchse mit zwei Querbohrungen einzusetzen. Während durch die engere Querbohrung ein Konstantstrom fließt, läßt sich die größere Querbohrung drosseln. Beide Querbohrungen mün­ den in eine als Sackbohrung ausgeführte Längsbohrung, die zum Auslaß führt. Zur Drosselung der größeren Querbohrung befestigt man am Stromregelkolben einen Steuerschieber, der aus einem Steg und einer auf diesem befestigten Drossel­ glatte besteht. Bewegt sich der Stromregelkolben in Abre­ gelrichtung, dann nimmt dieser die Drosselplatte mit, die dabei den Zulauf der größeren Querbohrung am Außenumfang der Buchse mehr oder weniger überdeckt. Durch ein solches Verändern des Blendenquerschnitts läßt sich die zum Ver­ braucher abfließende Fördermenge beeinflussen. Dies ge­ schieht dadurch, daß sich der Differenzdruck zwischen den beiden druckbeaufschlagten Stirnflächen des Stromregelkol­ bens erhöht, wodurch dieser eine progressive Abregelbewe­ gung ausführt.

Weiter ist es aus der DE PS 32 11 948 bekannt, am Stromregelkolben einen dünnen Bügel aus Blech zu befesti­ gen, der in einem Einsatz der Druckbohrung befindliche Drosselquerschnitte in Abhängigkeit seiner Abregelbewegung weiter verkleinern kann. Auch hier erzielt man über den gesamten Drehzahlbereich eine stetig fallende Kennlinie. Außerdem läßt sich durch die Größe und die Zahl der Dros­ selbohrungen leicht festlegen, auf welchen Wert der Förder­ strom bei Höchstdrehzahl abfallen soll.

Diese bekannten Einrichtungen erfordern einen verhält­ nismäßig hohen Bauaufwand, da spezielle Bauteile in Form der Bügel und ihrer Befestigung am Stromregelkolben vorge­ sehen sind. Außerdem benötigt man zusätzliche Einsätze für die Drosselbohrungen. Schließlich ist zu beachten, daß die zusätzlichen Bauteile eine einseitige Belastung auf den Stromregelkolben durch die Federkraft ausüben, so daß der Stromregelkolben durch die Kippkräfte einer größeren Rei­ bung unterliegt.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde bereits in der DE A 41 01 210 eine Regeleinrichtung für eine Flügelzellen­ pumpe vorgeschlagen, die einen Stromregelkolben aufweist, auf dessen eine Stirnseite der Pumpendruck und auf dessen andere Stirnseite der über einer Drosseleinrichtung gelei­ tete Verbraucherdruck wirkt. Der Stromregelkolben wirkt als Druckwaage, wobei der Differenzdruck bei steigender Pumpen­ drehzahl als Meßgröße für die abgeregelte Fördermenge wirkt. Zum Einstellen des Differenzdruckes auf der Aus­ lasseite der Pumpe ist ein durch eine Feder belasteter Re­ gelkolben vorgesehen, der über eine Öffnung und eine axiale Sackbohrung mit einem Druckraum in Verbindung steht, der mit dem Auslaß verbunden ist. Mit dem Drehzahlanstieg der Pumpe läßt sich durch den auf den Kolben wirkenden Stau­ druck der Durchtritts-Querschnitt der Öffnung immer mehr verringern, so daß sich der auf den Stromregelkolben aus­ wirkende Differenzdruck erhöht. Auf diese Weise regelt der Stromregelkolben einen immer größeren Förderstrom zur Ein­ lasseite der Pumpe ab. Durch Vorsehen mehrerer Öffnungen am Kolben kann eine waagrechte oder eine fallende Förderstrom- Kennlinie erzielt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine be­ triebssichere und baulich einfache Stromregelung für eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine doppelhübige Flügelzel­ lenpumpe zu schaffen, mit einer betriebssicheren und bau­ lich besonders einfachen Förderstromregelung.

Ausgehend von einer Förderungstromregeleinrichtung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Auf­ gabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angege­ benen Merkmalen.

Die neuartige Förderstromregeleinrichtung weist also ein Regelventil mit einem verschiebbar gelagerten Regelkol­ ben auf, der durch eine Feder in Richtung einer Öffnung beaufschlagt wird, die mit dem ersten der druckführenden Förderräume in Verbindung steht, wobei der Regelkolben mit einer Drosselbohrung versehen ist, in die ein fest mit dem Gehäuse verbundener konischer Stift ragt, der zusammen mit der jeweiligen Stellung des Regelkolbens den Durchflußquer­ schnitt der dadurch gebildeten Drosselstelle bestimmt; die Drosselbohrung steht außerdem über einer Engstelle mit dem zweiten druckführenden Förderraum in Verbindung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt dabei einen Längsschnitt durch eine doppelhübige Flügelzellenpumpe mit erfindungsgemäßer Förderstromregeleinrichtung.

Die doppelhübige Flügelzellenpumpe mit je zwei Saug- und Drucknieren weist einen mit einer Antriebswelle 16 in Verbindung stehenden Rotor 17 auf, der mit Schlitzen verse­ hen ist, in denen in herkömmlicher Weise Flügel 18 ver­ schiebbar gelagert sind. Rotor und Flügel sind innerhalb eines Kurvenringes 19 angeordnet; mit 20 ist eine Stirn­ platte, mit 21 eine Steuerplatte und mit 13 ein Wellen­ dichtring bezeichnet.

Neben dem herkömmlichen Strombegrenzungsventil 8 im Gehäuse 11 der Flügelzellenpumpe, das mit einem Deckel 14 versehen ist, ist erfindungsgemäß ein Regelventil vorgese­ hen, welches einen verschiebbar gelagerten Regelkolben 3 aufweist, der durch eine Feder 10 in Richtung einer Öff­ nung 1 beaufschlagt wird, die mit dem ersten der beiden druckführenden Förderräume in Verbindung steht. Die Fe­ der 10 ist dabei in einer Kolbenkammer 15 angeordnet. Der Regelkolben 3 ist ferner mit einer Drosselbohrung 2 verse­ hen, in die ein fest mit dem Gehäuse 11 verbundener konisch ausgestalteter Stift 12 ragt.

Die Drosselbohrung 2 steht außerdem über eine Engstel­ le 7 mit dem zweiten druckführenden Förderraum 6 in Verbin­ dung, wobei letzterer ringförmige ausgestaltet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe fließt der von einer Druckniere stammende halbe Förderstrom über die Öffnung 1 zur Drosselbohrung 2 im Regelkolben 3 und weiter über den Auslaß 4 zum Verbraucher, beispielsweise eine Hilfskraftlenkung. Der von der zweiten Druckniere stammende halbe Förderstrom wird über eine Öffnung 5 in der Steuer­ platte 21 in den ringförmigen Förderraum 6 geleitet und fließt über die Engstelle 7, die Drosselbohrung 2 und den Auslaß 4 ebenfalls zum Verbraucher.

Der Förderstrom zum Verbraucher aus den beiden druck­ führenden Förderräumen steigt mit der Drehzahl proportional an bis der Abregelpunkt erreicht ist (üblicherweise bei Drehzahlen von ca. 1000 U/min), wonach das Strombegren­ zungsventil 8 öffnet und ein Teil des Förderstromes über den Bypass 9 zur Saugseite der Flügelzellenpumpen abgelei­ tet wird.

Da der die Öffnung 1 durchsetzende halbe Förderstrom mit der Drehzahl der Pumpe proportional ansteigt, kommt es vor dem Regelkolben 3 zu einem kontinuierlich ansteigenden Staudruck mit der Folge, daß der Regelkolben 3 gegen die Kraft der Feder 10 in die Kolbenkammer 15 verschoben wird. Der fest im Gehäuse 11 angeordnete konische Stift 12 be­ wirkt dabei zusammen mit der Bewegung des Regelkolbens 3 eine Veränderung des ringförmigen Querschnitts der Drossel­ bohrung 2 und somit eine entsprechende Veränderung des För­ derstromes zum Verbraucher.

Die Form der Förderstromkennlinie wird hauptsächlich durch die Gestaltung des Regelstiftes 12 bestimmt, wobei auch die Feder 10 und die Engstelle 7 die Förderstromkenn­ linie beeinflussen.

Die erfindungsgemäße Förderstromregeleinrichtung eig­ net sich bei entsprechender Gestaltung für alle Arten von Verdrängerpumpen.

Bezugszeichenliste

1

Öffnung

2

Drosselbohrung

3

Regelkolben

4

Auslaß

5

Öffnung

6

Förderraum

7

Engstelle

8

Strombegrenzungsventil

9

Bypass

10

Feder

11

Gehäuse

12

Stift

13

Wellendichtung

14

Deckel

15

Kolbenkammer

16

Antriebswelle

17

Rotor

18

Flügel

19

Kurvenring

20

Stirnplatte

21

Steuerplatte

Claims (1)

1. Förderstromregeleinrichtung für Verdrängerpumpen, ins­ besondere doppelhübige Flügelzellenpumpen, zum Fördern ei­ nes Druckmittels von einem Behälter zu einem Verbraucher, wobei die Flügelzellenpumpe ein Gehäuse aufweist, in dem ein mit einer Antriebswelle verbundener Rotor angeordnet ist, der in radialen Schlitzen verschiebbar gelagerte Flü­ gel aufweist, und der innerhalb eines Kurvenringes gelagert ist und wobei die Flügelzellenpumpe ein Strombegrenzungs­ ventil, zwei druckführenden Förderräume und ein Regelventil für den zum Verbraucher fließenden Förderstrom aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
   das Regelventil weist einen verschiebbaren Regelkolben (3) auf, der durch eine Feder (10) in Richtung einer Öff­ nung (1) beaufschlagt wird, die mit dem ersten druckführen­ den Förderraum in Verbindung steht;
   der Regelkolben (3) weist eine Drosselbohrung (2) auf, in die ein fest mit dem Gehäuse (11) verbundener konischer Stift (12) ragt und
   die Drosselbohrung (2) steht über eine Engstelle (7) mit dem zweiten druckführenden Förderraum (6) in Verbindung.