DE2500618C2 - Zweistufiger Nullhubregler für verstellbare Hydropumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zweistufigen Nullhubregler für verstellbare Hydropumpen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei den bekannten zweistufigen Nullhubreglern (FR-PS 8 85SW) sind beide Stufen des Nullhubreglers als gemeinsame mit dem Pumpengehäuse verbundene Einheit ausgebildet, d. h., wenn nur ein einstufiger Nullhubregler gewünscht wird, muß ein völlig neuts Teil für den Nullhubregler am Gehäuse vorgesehen v/erden. Außerdem besteht bei diesen bekannten zweistufigen Nullhubreglern keine Möglichken mit einfachen Mitteln eine getrennte Druckeinstellung für die beiden Stufen des Nullhubreglers vornehmen zu können. Es sind auch jo zweistufige Nullhubregler bekannt (Racine), bei denen die zweite Stufe von einem im Federraum der ersten von einer Fedei gebildeten Stufe angeordneten mit dem Laufring in Kraftschluß r.ehend 1 Kolben gebildet ist, der von einem von einem Druckbegrenzungsventil eingestellten Druck beaufschlagt r ist. Die für die Druckbeaufschlagung erforderliche Steuerflüssigkeit wird von der Druckseite der Pumpe über eine Drossel abgezweigt und dem Federraum zugeführt. Vom Federraum wird die Steuerflüssigkeit über ein Zwei· Wegeventil drucklos abgeführt, solange die Pumpe nur mit der ersten Kompensatorstufe betrieben wird. Beim Betreiben der Pumpe mit der zweiten Kompensatorstufe wird das Zwei-Wegeventil in die Sperrstelluitg geschaltet, so daß sich im Federraum der Steuerdruck aufbaut, der durch das mit dem Federraum in Verbindung stehende Druckbegrenzungsventil festgelegt ist. Dieser Druck beaufschlagt über den im Federraum angeordneten Kolben zusätzlich zur Federvorspannung den Laufring in Richtung maximaler Fördermenge der Pumpe. Dieser bekannte zweistufige Nullhubregler hat den Nachteil, daß der gesan
Druckbereich nicht mit beiden Stufen zu durchfahren im und bei Nullhubbetrieb ein dauernder Steuerölverlust auftritt. Außerdem sind die Regelzeiten in der zweiten Stufe verhältnismäßig lang, da die Steuerflüssigkeit über die Drossel dem Federraum zuströmen muß. In der Zeitschrift »ölhydraulik und Pneumatik«, 14(1970) Nr. 2 S. 87. ist in Figur 12 ein zweistufiger Nullhubregler gezeigt, dessen beide Stufen von einem gemeinsamen Stellkolben gebildet sind, der von zwei unterschiedlichen Drücken zu beaufschlagen ist, die an zwei pruckventilen einzustellen sind, Auch bei diesem Nüllhubregler tritt während des Betriebes ein dauernder Steuerölverlust über die Druckventile auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen zweistufigen Nullhübregler zu schaffen, der ohne nennenswerten SteUerflüssigkeitsverlust kurze Regelzeiten in beiden Stufen gewährleistet und dessen Nullhubdruck über den gesamten vorgegebenen Druckbereich der beiden Stufen mit einfachen Mitteln einstellbar ist

Nach der Erfindung wird dies mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches erreicht.
Dadurch, daß beide Stufen des Nullhubreglers von Federn gebildet sind, fallen praktisch keine Steuerölverluste an und durch die räumliche Trennung der beiden Stufen ist die Druckeinstellung für jede S*ufe mit einfachen Mitteln durchführbar und die konstruktive Durchbildung der einen Stufe von der anderen unabhängig, so daß je nach Bedarf die Nullhubregelung ein- oder zweistufig auszubilden ist. Bei einer einstufigen Regelung braucht lediglich die zweite Stufe weggelassen zu werden, ohne dadurch eine konstruktive oder schaltungsmäßige Maßnahme an der ersten Stufe vornehmen zu müssen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. In

F i g. 1 ist der schaltungstechnische Aufbau und in

Fig.2 der konstruktive Aufbau eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen zweistufigen Nullhubreglers für Flügelzellenpumpen im Schnitt dargestellt.

In Fig. 1 bezeichnen Pdie verstellbare Flügelzellenpumpe und Fl die die erste Stufe des Nullhubreglers bildende einstellbare Feder. F2 bezeichnet die die zweite Stufe des NvJIhubreglers bildende Feder und S die Saugleitung und L die Leckölleitung der Flügelzellenpumpe P. Die Feder F2 steht mit einem Kraftkolben K in Verbindung, dessen eingeschlossener Druckraum R über die Steuerleiidng X und dem Drei-Wegeventil V mit der Druckleitung PL der Flügelzellenpumpe in Verbindung bringbar ist. Bei Druckbeaufschlagung des Kolbenraumes R durch die von der Druckleitung P2 abgenommene Steuerflüssigkeit verschiebt sich der Kraftkolben K in Richtung des mit dem Tank T in Verbindung stehenden Zylinderraumes Z und spannt hierbei die mit dem Laufring der Flügelzellenpumpe Pin Wirkverbindung stehende Feder F2 auf einen entsprechenden von einer Anschlagwand iV festzulegenden Wert vor. Zur Druckbeaufschlagunp ist das Drei-Wegeventil V aus der gezeigten den Kolbenraum R mit dem Tank T verbindenden Ausgangsschaltstellung a in die Schaltstellung b zu schalten. Wird die Feder F2 zugeschaltet, wirken an dem Laufring die Federn Fl und F2 gemeinsam, so daß sich eine der Summe der Kennlinien der beiden Federn entsprechende Regelkurve ergibt. Die Regelzeiten sind bei Vernachlässigung der Massenkräfte praktisch nicht größer als bei Wirksamwerden nur der Feder Fl. Dadurch erübrigt sich der Einbau eines zusätzlichen die Regelzeit im günstigen Sinne beeinflußenden Druckspeichers.

Nach dem Ausführungsbeispiel nach F1 g. 2 besteht die verstellbare Flügelzellenpumpe aus dem Pumpengehäuse 1 sowie dem mit der Welle 2 eine Dreheinheit bildenden Rotor 3. In radial verlaufenden Schlitzen 3a des Rotors 3 sind Flügel 4 gleitend geführt deren nach außen weisenden Kanten 4a mit der Lauffläche 5a des Laufringes 5 in Berührung stehen. Die Flügel schließen Zellen 7 ein, die sich in Drehrichtung des Rotors 3 gemäß dem Pfeil 6 vom Punkt S1 des Laufringes S bis zum Punkt 52 kontinuierlich vergrößern und damit Arbeitsmittel aufnehmen und vom Punkt 52 bis zum Punkt 51 wieder kontinuierlich Verkleinern und damit das Arbeitsmittel wieder abgeben bzw. in dem nicht dargestellten Druckraum Verdrängen. Der Laufring 5 wird von der Druckfeder 8, deren Vorspannung von der

Schraube 9 mit Kontermutter 10 einstellbar ist, in Richtung der Ausnehmung la des Pumpengehäuses 1 belastet. Der Federteller 12, der sich am Laufring 5 abstützt, weist einen Zapfen 12a auf, der in einer Sackbohrung 5b des Laufringes eingreift und diesen am Drehen hinden. Auf der der Sackbohrung Sb gegenüberliegenden Seite ist am Laufring ein Halteteil 13 mittels Schrauben 14 befestigt, in dessen achsparalleler Ausnehmung 13a ein Bolzen 15 vorgesehen ist Am Bolzen 15 ist eine radial verlaufende mit der Druckfeder 8 auf gleicher Achse liegende Stange 16 angeschweißt, an deren freiem Ende sich über einen Sprengring 17 ein Federteller 18 für eine Druckfeder 20 abstützt. Der gegenüberliegende Federteller 21 der Druckfeder 20 stützt sich ebenfalls über einen Sprengring 22 an einem rohrförmigen Körper 23 ab. Dieser rohrförmige Körper 23 ist seinerseits in einem rohrförmigen Gehäuseteil 25 geführt, das mittels Schrauben 26 mit seinem flatischartigen Teil 25e am Pumpengehäuse 1 befestigt ist. Das Gehäuseteil 25 ist nach außen durch einen Deckel 27 abgeschlossen, der eine mittels der Schraube 28 mit Kontermutter 35 einstellbare Anschlagplatte 29 für den rohrförmigen Körper 23 aufweist. Deckelseitig weist das rohrförmige Gehäuseteil 25 einen Bereich größeren Durchmessers mit einem Druckanschluß 25b auf, der die Führungswand 25a für einen Kolben 30 bildet, der sich über einen Sprengring 31 in deckelseitiger Verschieberichtung am rohrförmigen Körper 23 abstützt. Der Kolben 30 weist am inneren und äußeren Umfang je eine umlaufende Nut 30a. 30ö auf, die Dichtungsringe 31, 32 aufnehmen und damit eine druckdichte Verbindung des Kolbens mit dem rohrförmigen Körper 23 einerseits sowie eine druckdichte Führung des Kolbens an der Führungswand 25a andererseits herstellen. Der rohrförmige Gehäuseteil 25 weist in einer umlaufenden Nut 25c eine Dichtung 33 zur druckdichten Führung des rohrförmigen Körpers 23 auf.

Wirkungsweise

In der gezeigten Lage des Laufringes 5 weist dieser seine maximale Exzentrizität zur Drehachse D des Rotors 3 auf. In Hieser Lage des Laufringes 5 fördert die Pumpe ihre maximale Arbeitsflüssigkeitsmenge. Der rohrförmige Körper 23 liegt mit seinem rotorseitigen Ende 23a am Boden 25c/des Gehäuseteils 25 aul, wobei der Bolzen 15 um den Betrag der maximalen Exzentrizität des Lauf ringes 5 von der Anlage 13b des Halteteiles 13 entfernt "iegt. Dadurch w;-d der Laufring 5 nur von der Vorspannkraft der die erste Stufe des Nullhubreglers bildenden Druckfeder 8 gegen die Gehäuseinnenwand \b im Bereich der Ausnehmung la gedruckt. Steigt der Pumpe^druck auf einen Wert an. der über dem der eingestellten Vorspannkraft der Druckfeder 8 entsprechendem Wert liegt, verschiebt sich der Laufring entgegen der Vorspannkraft der Druckfeder 8 in Richtung der letzteren, und zwar entlang der Gleitfläche 36a der Abstützschraube 36. Durch die Abstützschraube 36 ist der Laufring 5 in dessen Verschieberichtung zur Drehachse D einzustellen. Der Laufring 5 kann sich nur soweit in Richtung der Druckfeder 8 verschieben, bis er annähernd eine zentrische Lage zur Drehachse D des Rotors 3 einnimmt. In dieser Lage des Laufringes 5 erfolgt eine weitere Förderung nur noch zur Deckung der Leckverluste der Pumpe.

Das in den Zellen 7 befindliche Arbeitsmittel wird

ίο deshalb lediglich von der Saug- zur Druckseite und von dort wieder zurück zur Saugseite transportiert Der Druck auf der Druckseite der Pumpe entspricht hierbei der Kraft der Druckfeder in deren zusammengedrück ler Lage. In der zentrischen Lage des Laufringes 5 zur Drehachse Ddes Rotors 3 liegt die Anlagewand 136 des Halteteils am Bolzen 15 an. Wird nun über den Druckanschluß 25b des rohrförmigen Gehäuseteils 25 unter Druck stehende Steuerflüssigkeit in dem von dem Kolben 30 begrenzten Raum 37 zugeführt, verschiebt sich der Kolben 30 in Richtung des Deckels 27, wobei er über den Sprengring 31 den rohrförmigen Körper 23 mit verschiebt, und zwar soweit, bis sich das deckelseitige Ende 236 des rohrförmiger körpers 23 an der Anschlagplatte 29 abstutzt. Über den bpr ;ngring 22 wird auch der Federteller 21 mit in deckelseitiger Richtung verschoben und über die Druckfeder 20. den Federteller 18, den Sprengring 17 und Stange 16 mit an die Anlage--and 136des Halteteils 13 sich abstützenden Bolzen 15 gedrückt. Somit verschiebt sich der Laufring 5

in wieder soweit in Richtung der Gehäusewand \b bis er an dieser im Bereich der Ausnehmung la anliegt und damit die Pumpe wieder ihre maximale Mtnge fördert.

Dadurch, daß der Abstand zwischen dem deckelseiti-

gen Ende 236 des rohrförmigen Körpers 23 und der

Γι Anschlagplatte 29 größer ist als die maximale Exzentrizität des Laufringes, wird die Feder beim Anliegen des deckelseitigen Endes 236 des rohrförmigen Körpers 23 an der Anschlagplatte 29 entsprechend dieses Differenzbetrages zwischen diesem Abstand und der Exzentrizität des Laufringes zusätzlich vorgespannt. Damit wird der Laufring 5 sowohl von der Vorspa^nkraft der die erste Stufe des Nullhubreglers bildenden Druckfeder 8 als auch von der Kraft der die zweite Stufe des Nü/lhubreglers bildenden Druckfeder 20 in seiner maximalen exzentrischen Lage gehalten. Der Laufring 5 kann sich somit erst wieder in Richtung seiner zentrischen Lage zur Drehachse D des Rotors 3 verschieben, wenn die aus dem Pumpendruck resultierende Kraft die Summe der Vorspannkräfte beider

in Druckfedern überwiegt. Nimmt de^r Laufring 5 wieder seine zentrisrhe Lage zum Rotor 3 ein und damit eine weitere Förderung in das angeschlossene hydraulische System einstellt, entspricht der im angeschlossenen beispielsweise von Spannzylindern gebildeten Hydrauliksystem sich einstellende Druck der in dieser Stellung des '„au" ringes
Federn 8 und 20.

an diesem wirkenden Kraft beider

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zweistufiger Nullhubregler für verstellbare Hydropumpen mit zwei am Stellglied angreifenden Federn, die die Pumpe auf maximale Fördermenge stellen, wobei die zweite Feder über einen hydraulisch beaufschlagbaren Kraftkolben mit dem Stellglied in Wirkverbindung bringbar ist und mit dem die Vorspannung der Feder einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn au^f einander gegenüberliegenden Seiten am Stellglied angeordnet sind und jede Feder eine Einstellvorrichtung aufweist.