DE2630106A1

DE2630106A1 - Hydraulikpumpe mit variabler foerdermenge

Info

Publication number: DE2630106A1
Application number: DE19762630106
Authority: DE
Inventors: Takeshi Horiuchi
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1975-07-04
Filing date: 1976-07-05
Publication date: 1977-01-27
Also published as: USRE31711E; US4072442A; GB1554936A

Description

DR. BERG DJPL.-ING STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

Anwalt s akte 27 203 5. JOLj 1975

Daikin Kogyo Co., Ltd., Osaka-shi,

Japan

Hydraulikpumpe mit variabler Fördermenge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hydraulikpumpe mit variabler Fördermenge, mit einem einen Einlaß und einen Auslaß aufweisenden Gehäuse, einem Steuerelement zum "Variieren der Fördermenge und wenigstens einem mit dem Steuerelement zusammenwirkenden Pumpenelement, dessen Förderung mittels des Steuerelements auf zwei verschiedene Fördermengen und zwei verschiedene Förderdrücke einstellbar ist.

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Bei bekannten Pumpen der genannten Art werden der höchste und der niedrigste Betriebsdruck Pm1 bzw. Pd entsprechend der in Fig. 15 durch die Kurven A und B dargestellten Charakteristiken eingestellt, wobei nicht nur der Druck Pd schwierig einstellbar ist, sondern auch die diesem entsprechende fördermenge Q1 in Abhängigkeit von Änderungen des Drucks Schwankungen unterliegen kann, so daß die Förderung der Pumpe nicht stabil steuerbar ist.

Da die Sicherheits- oder Entlastungsdrück-:- bei einer solchen Pumpe wesentlich über den höchsten Betriebsdrücken Pm1, Pd liegen, können bei einer Überschreitung der Letzteren beträchtliche Verluste der Antriebskraft und übermäßige Erwärmung auftreten.

Die Steuerung zweier verschiedener Drücke und zweier verschiedener Fördermengen erfolgt nach der durch die beiden Kurven A und B dargestellten Charakteristik, d.h. nach einer konstanten Leistungscharakteristik, wodurch die Fördermenge Q1 bei dem Förderdruck P2 den erwähnten Schwankungen unterliegt.

Zur Beseitigung der genannten Mangel wurde die Verwendung von zwei Hydraulikpumpen vorgeschlagen, welche die durch die Kurve C in Fig. 15 dargestellte Charakteristik haben. Ein solches System ist jedoch insofern nachteilig, als es nicht nur zwei Pumpen erfordert, sondern auch ein Entlastungsventil zum Einstellen des Drucks Pm1 und ein Entlastungsventil zum Begrenzen des Höchstdrucks Pd,

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wodurch das System sehr teuer wird und übermäßig große Abmessungen erhält. Außerdem treten bei dem mittels des Entlastungsventils begrenzten Höchstdruck Pci größere Verluste der Antriebskraft und stärkere Erwärmung auf als bei der zuerst beschriebenen Steuerung.

Ein gemäß der Erfindung vorgesehenes Steuersystem für jeweils zwei verschiedene Drücke und Förderinengen ermöglicht vorzugsweise den Betrieb der Pumpe mit niederm Druck bei großer Fördermenge und mit hohem Druck bei geringer Fördermenge. Bei der Verwendung einer mit einer solchen Steuerung ausgerüsteten Hydraulikpumpe für den Antrieb eines Werkzeugschlittens bedeutet dies, daß ein darin sitzendes Werkzeug bei großer Fördermenge der Pumpe mit niederem Druck schnell an ein Werkstück herangeführt werden kann, die Bearbeitung des Werkstücks bei langsamem Vorschub des Werkzeugs durch kleine Fördermenge bei hohem Druck durchgeführt wird, und das Werkzeug nach der Bearbeitung bei großer Fördermenge der Pumpe mit niederem Druck zurückgefahren werden kann.

Die Steuerung jeweils zweier Drücke und Fördermengen kann auch in anderer Weise kombiniert sein, etwa als Steuerung für hohen Druck bei kleiner Fördermenge und konstantem Druck bei zwei verschiedenen Fördermengen.

Die Erfindung schafft eine Hydraulikpumpe mit variabler Fördermenge, welche bei Verwendung einer einzigen Pumpe eine Steuerung auf jeweils zwei verschiedene Drücke und

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Fördermengen ermöglicht, wobei die Steuerung der Drücke und Fördermengen mühelos einstellbar ist und im Betrieb stabil und genau arbeitet.

In einer Ausfuhrungsform der Erfindung ist die Steuerung der Drücke und Fördermengen abhängig von der Belastung. Bei der Verwendung in einer Werkzeugmaschine bedeutet dies, daß die Pumpe zum schnellen Heranführen eines Werkzeugs an ein Werkstück mit niederem Druck bei großer Fördermenge arbeitet und dann durch die bei der Bearbeitung des Werkstücks auftretende erhöhte Belastung selbsttätig auf den Betrieb mit hohem Druck bei kleiner Fördermenge umgesteuert wird.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerung jeweils zweier Fördermengen und -drücke einer Hydraulikpumpe mit einer Richtungssteuerung kombiniert, so daß etwa beim Übergang vom Betrieb mit hohem Druck und großer Fördermenge auf den Betrieb mit hohem Druck und kleiner Fördermenge eine Umsteuerung der Förderrichtung der Pumpe stattfindet.

In noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerung jeweils zweier Fördermengen und -drücke einerseits in Abhängigkeit von der Belastung und andererseits in Abhängigkeit von der Förderrichtung bewirkbar. Diese Ausführung stellt also eine Kombination der beiden vorstehend genannten dor.

Die verschiedenen Arten der Steuerung sind durch die wahl-

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weise Verwendung von mühelos ausxfechselbaren Steuerblöcken an einer Hydraulikpumpe bewerkstelligbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält eine Hydraulikpumpe der genannten Art einen Niederdruck- und einen Hochdruckkolben zum Verstellen des Steuerelements, die Bewegung der beiden Kolben in Richtung auf das Steuerelement steuernde erste und zvreite Steuerkolben, welche jeweils an einem Ende vom .Förderdruck beaufschlagt und am anderen Ende durch dem Förderdruck entgegenwirkende Belastungselemente belastet sind, und die die Steuerkolben enthaltenden Kammern mit jeweils einer Kammer an der Rückseite des Mxederdruckkolbens bzw. des Hochdruckkolbens verbindende, bei der Bewegung der Steuerkolben entgegen der Belastung durch die Belastungselemente freigebbare Durchlässe, über welche die Steuerung zweier Förderdrücke und/oder zweier Fördermengen der Pumpe bewirkbar ist.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer in Abhängigkeit von der Druckbelastung steuerbaren Hydraulikpumpe mit variabler Fördermenge,

Fig. 2 eine grafische Darstellung der Steuercharakteristik der Pumpe nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Teil-Schnittansicht von Einrichtungen zum Einstellen der Hübe eines Niederdruck- und eines Hochdruckkolbens,

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Fig. 4- eine Längsschnittansicht einer anderen in Abhängingkeit von der Druckbelastung wirksamen Steuereinrichtung,

Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer in Abhängigkeit von einem Umsteuerschieber wirksamen Steuereinrichtung,

Fig. 6 bis 8 grafische Darstellungen der Steuercharakteristiken einer 'Pumpe mit einer Steuerung nach Fig. 5,

Fig. 9 eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Hydraulikpumpe mit kombinierter Steuerung,

Fig.10 eine grafische Darstellung der Steuerungscharakteristik der Pumpe nach Fig. 9»

Fig.11 eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Hydraulikpumpe mit einem Basisblock einer nach dem Baukastensystem kombinierbaren Steuereinrichtung,

Fig.12 bis 14 schematisierte Darstellungen von nach dem Baukastenprinzip kombinierten Steuereinrichtungen für die Steuerung in Abhängigkeit von der Druckbelastung bzw. von der Betätigung eines Umsteuerschiebers bzw. für eine kombinierte Steuerung und

Fig.15 eine grafische Darstellung der Steuercharakteristik einer herkömmlichen Hydraulikpumpe.

In den Figuren der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Hydraulikpumpe als Axialkolbenpumpe dargestellt. Diese hat ein Gehäuse A, welches ein im folgenden beschriebenes

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Pumpenelement enthält.

Das Gehäuse A hat einen hohlen Körper 1, welcher an einem Ende durch einen mit vier (nicht gezeigten) Schrauben befestigten Deckel 2 verschlossen ist' und einen Steuerblock 25 trägt. Der Körper 1 des Gehäuses und der Deckel 2 sind durch einen dazwischen eingelegten O-Eing od. dergl. abgedichtet und enthalten jeweils ein Lager 4- bzw. 3 für die drehbare Lagerung einer Antriebswelle 5·

Die Welle 5 ist über eine an ihrem mittleren Teil vorhandene Verzahnung 6 antriebsübertragend mit einem drehbaren Zylinderblock 7 verbunden. Dieser hat mehrere sich in Axialrichtung erstreckende Zylinder 7a mit axial verschieblich darin geführten Kolben 8. Jeder Kolben 8 sitzt mit einem kugelförmigen Kopf in einem Gleitschuh 10, welcher von einer Halterung 9 festgehalten ist und sich in Anlage an einem Steuerelement in Form einer Kipnsftieibe 11 befindet.

Der Zylinderblock 7 hat eine Mittelbohrung 7b, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Antriebswelle, so daß zwischen der Innenwandung der Bohrung 7b und der Umfangsfläche der Welle 5 eine sich in Axialrichtung erstreckende ringförmige Kammer für die Aufnahme einer den Zylinderblock 7 in Anlage an eine Steuerscheibe 14- belastenden leder 15 gebildet ist. Die Feder 15 stützt sich auf einem Sitz 16 nahe dem der Steuerscheibe 14 zugewandten Ende des Zylinderblocks 7 und an einer nahe der "Verzahnung 6 an der Welle 5 vor-

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liandenen Stufe 17 ab.

Die nicht drehbar in satter Anlage an der Innenseite des Deckels 2 gehaltene Steuerscheibe 14 dient dazu, die Zylinder 7a des Zylinderblocks 7 abwechselnd in Strömunrsverbindung mit einem Einlaß 18 und einem diesem gegenüber um 180° versetzten Auslaß 19 zu bringen. Die Steuerscheibe 14 ist so ausgerichtet, daß die Zylinder 7a während des Saughubs der Kolben 8 mit dem Einlaß 18 und während des Druckhubs mit dem Auslaß 19 strömungsverbunden sind.

Die Kippscheibe 11 ist um einen in der Mitte angeordneten Zapfen 12 herum schwenkbar und an einer Seite durch eine zwischen sie und die Innenseite des Gehäusekörpers 1 eingesetzte Feder 13 in Richtung auf einen im folgenden zu beschreibenden Verstellkolben 21 belastet, so daß sie in der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung ihre stärkste Neigung hat.

Bei der Drehung des Zylinderblocks 7 unter dem Antrieb der Welle 5 bewegen sich die Kolben 8 in den Zylindern 7a hin und her, wodurch bei der stärksten Neigung der Kippscheibe 11 die Höchstmenge eines Druckmittels gefördert wird. Durch Verändern der Neigung der Kippscheibe 11 läßt sich die Fördermenge variieren.

Die vorstehend beschriebene Axialkolbenpumpe ist allgemein bekannt.

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Gemäß der Erfindung für die vorstehend beschriebene Axialkolbenpumpe vorgesehene Steuereinrichtungen ermöglichen die kombinierte Steuerung jeweils zweier Förderdrücke und -mengen entsprechend den in Fig. 2, 6 und 10 dargestellten Charakteristiken, eine kombinierte Steuerung für hohen Druck bei großer Fördermenge und niederen Druck bei kleiner Fördermenge entsprechend der in Fig. 8 dargestellten Charakteristik und eine Steuerung für zwei verschiedene Fördermengen bei gleichem Druck.

Die Steuerung für jeweils zwei Förderdrücke und -mengen kann in Abhängigkeit von der Druckbelastung, d.h. vom Auslaßdruck des Pumpenelements, in Abhängigkeit von der Betätigung eines Umsteuerschiebers oder kombiniert in Abhängigkeit von der Druckbelastung und der Betätigung eines Umsteuerschiebers arbeiten.

Im folgenden sei die Wirkungsweise der Steuerung in den verschiedenen Ausführungen anhand des Betriebs einer Presse beschrieben, welche ein Stanzwerkzeug mit einem von der Hydraulikpumpe gespeisten Antrieb aufweist.

Zum Stanzen von Werkstücken aus gummiähnlichem Material oder starkem Blech findet vorzugsweise die Steuerung in Abhängigkeit von der Druckbelastung Anwendung, welche bei einer Änderung der Druckbelastung ein selbsttätiges Umsteuern von niederem Druck bei großer Fördermenge auf hohen Druck bei kleiner Fördermenge ermöglicht. Damit

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kann das Stanzwerkzeug durch Speisung des Antriebs mit niederem Druck bei großer Fördermenge im Schnellvorschub bis in Anlage an das Werkstück bewegt werden, worauf der dadurch bewirkte Anstieg der Druckbelastung, d.h. des Auslaßdrucks der Pumpe ein automatisches Umsteuern der Pumpe auf hohen Druck bei kleiner Fördermenge bewirkt, so daß das Werkzeug in langsamam Vorschub das Werkstück stanzt.

Eine kombinierte Steuerung unter Verwendung eines Umsteuerschiebers ermöglicht das Umsteuern von niederem Druck bei großer Fördermenge auf hohen Druck bei kleiner Fördermenge in Abhängigkeit von der Betätigung des Umsteuerschiebers, die Steuerung zweier Fördermengen bei gleichem Druc-k oder das Umsteuern von niederem Druck bei kleiner Fördermenge auf hohen Druck bei großer Fördermenge. Eine solche kombinierte Steuerung kann etwa beim Stanzen dünner Bleche angewendet werden, bei denen die Gefahr des Verbiegens oder Verziehens besteht. Dabei wird das Werkzeugs unter Speisung des Antriebs mit niedrigem Druck bei großer Fördermenge im Schnellvorschub vorwärtsbewegt, bis es das Werkstück fast berührt, worauf es dann im langsamen Vorschub auf das Werkstück aufgesetzt und zum Stanzen desselben weiter vorgeschoben wird.

Eine Steuereinrichtung für zwei verschiedene Fördermengen bei gleichem Druck ist in solchen Fällen anwendbar, in denen eine Grob- und eine Feinbearbeitung eines Werk-

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Stücks zwei verschiedene Vorschubgescliwindigkeiten eines Werkzeugs erfordern. Die Arbeits- oder Vorschubgeschx-iindigkeit eines V/erkzeugs bei der Bearbeitung eines Werkstücks kann auch durch die Speisung des Antriebs mit hohem Druck bei großer Fördermenge und mit niederem Druck bei kleiner Fördermenge gesteuert v/erden.

Die kombinierte, in Abhängigkeit von der Druckbelastung und von der Betätigung eines Umsteuerschiebers wirksame Steuerung eignet sich vorzugsweise -zur Anwendung bei der Bearbeitung von Werkstücken aus verschiedenen Werkstoffen und mit unterschiedlichen Abmessungen.

Eine Steuereinrichtung zum Verstellen der Neigung der Kippscheibe 11 weist wenigstens einen Niederdruckkolben und einen Hochdruckkolben 21 auf, welche im Gehäusedeckel 2 untergebracht sind, sowie ferner einen ersten und einen zweiten Steuerkolben 22 bzw. 23, welche im Steuerblock angeordnet sind. Die verschiedenen Teile der Steuereinrichtung sind untereinander durch einzelne Durchlässe verbunden. Der Niederdruckkolben 24 und der Hochdruckkolben 21 sind unter Einwirkung des Auslaßdrucks der Pumpe und eines davon abgeleiteten Steuerdrucks in Richtung auf die Kippscheibe 11 verschieblich, um deren Neigung entgegen der Belastung durch die Feder 13 zu verändern.

Der Hochdruckkolben 21 ist axial verschieblich in einer zur Antriebswelle 5 parallelen Zylinderbohrung a des

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Gehäusedeckels 2 geführt und befindet sich mit einem aus der Bohrung a hervorstehenden Ende in Anlage an der Kippscheibe 11. Der Niederdruckkolben 24 ist verschieblich in einer hinter dem Hochdruckkolben 21 vorhandenen Zylinderkammer geführt.

Der ITiederdruckkolben 24 steuert die Fördermenge der Pumpe für hohen Druck bei kleiner Fördermenge und niederen Druck bei großer Fördermenge und hat einen Kopf 24a, welcher die hintere Zylinderkammer in eine vordere und eine hintere Kammer b bzw. k unterteilt und an welchem ein Zapfen 24b mit kleinerem Durchmesser hervorsteht. Der Zapfen 24b stützt sich am hinteren Ende des Hochdruckkolbens 21 ab, und der Hub des Niederdruckkolbens 24 in Richtung auf die Kippscheibe 11 ist durch eine zwischen der Zylinderbohrung a und der Kammer b vorhandene Stufe c begrenzt, an welcher der Kopf 24a des Kolbens 24 in der vorderen Endstellung in Anlage kommt. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführung hat der Zapfen 24b ein Gewinde und trägt eine auf dieses geschraubte Einstellmutter 42, welche es ermöglicht den Hub des Kolbens 24 und damit die kleinste Fördermenge der Pumpe einzustellen. Eine den Deckel 2 durchsetzende Einstellschraube 43 stützt sich am Boden des Kolbens 24 ab, um dessen Rückwärtshub zu begrenzen und ermöglicht so das Einstellen der größten Neigung der Kippscheibe 11 und damit der größten Fördermenge der Pumpe. Zum Einstellen des Hubs des Kolbens 24 kann auch der Anschlg c so ausgebildet sein, daß er von außen verstellbar ist.

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Die Steuerkolben 22, 23 sind axial verschieblich in Bohrungen 26 bzw. 27 geführt, welche ,-jeweils an einem Ende über Durchlässe 28 bzw. 29 und 57 mit einer Druckleitung 36 am Auslaß der Pumpe stromungsverbunden sind, so daß der Druck am Auslaß 19 die Steuerkolben 22, 23 in einer Richtung belastet.

An der gegenüberliegenden Seite sind die Steuerkolben 22, 23 durch Belastungselemente 30, 31 in Form von Federn belastet, welche der Belastung durch den Auslaßdruck entgegenwirken und die Bewegung der Steuerkolben erst dann freigeben, wenn der Auslaßdruck einen bestimmten Wert übersteigt.

Mir die Steuerung von niederem Druck bei großer Fördermenge und hohem Druck bei kleiner Fördermenge wird der niedrige Druck Pm1 eingestellt, indem die Belastung des Steuerkolbens 22 durch das Belasturigselement 30 verringert wird, und zum Einstellen des hohen Drucks Pd wird die Belastung des anderen Steuerkolbens 23 durch das Belastungselement 31 vergrößert. Die von den Belastungselementen 30, 31 ausgeübte Kraft und damit der niedrige Druck Pm1 und der hohe Druck Pd sind getrennt mittels im Steuerblock 25 sitzender Stellschrauben 32 bzw. 33 einstellbar.

Jeweils im mittleren Teil der Bohrungen 26, 27 mündet ein Steuerdurchlaß 3^ bzw. 35» welcher bei der Verschiebung des zugeordneten Steuerkolbens 22 bzw. 2$ über

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einen bestimmten Punkt hinaus freigegeben wird. Der über die Durchlässe 28, 29 den Bohrungen 26 bzw. 27 zugeführte Auslaß- oder Steuerdruck beaufschlagt daraufhin den liirderdruckkolben 24 bzw. den Hochdruckkolben 21, so daß die beiden Kolben 24· und 21 gemeinsam bzw. nur der letztere in Richtung auf die Kippscheibe 11 verschoben xferden.

In der beschriebenen Ausführung für die Steuerung der Pumpenförderung mit hohem Druck bei kleiner Fördermenge und mit niederem Druck bei großer Fördermenge durch Verstellen der Neigung der Kippscheibe 11 können die Belastungselemente 30 und 31, die Verbindungen der Steuerdurchlässe 34 und 35 und der von diesen zu der vorderen Kammer b und.der hinteren Kammer k für den Niederdruckkolben am hinteren Ende des Hochdruckkolbens 21 auch gegeneinander ausgetauscht werden, um die gleiche Steuerwirkung zu erzielen.

Fig. 2 zeigt die Steuercharakteristik der in Fig. 1 dargestellten Pumpe. Der niedrige Druck Pm1 und der hohe Druck Pd werden in der Weise über die Belastungselemente 30 und 31 eingestellt, daß die von dem Belastungselement auf den Steuerkolben 22 ausgeübte Belastung kleiner ist als die vom zweiten Belastungselement 31 auf den anderen Steuerkolben 23 ausgeübte. Der vom ersten Steuerkolben 22 gesteuerte Durchlaß 34 ist über den Durchlaß 38 mit der Kammer k an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens 24 strömungsverbunden, und der Durchlaß 39 verbindet den

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vom zweiten Steuerkolben. 23 gesteuerten Durchlaß 35 mit der Kammer b zwischen dem Niederdruck- und dem Hochdruckkolben 24 bzw. 21. In der in I¹Xg. 1 gezeigten Stellung sind der Niederdruck- und der Hochdruckkolben 24 bzw. nach links verschoben und die Kippscheibe 11 hat ihre stärkste Neigung, so daß die Kolben 8 unter dem Antrieb des Zylinderblocks 7 durch die Welle 5 ihren größten Hub ausführen und die größte Menge eines Druckmittels über den Auslaß 19 und die Druckleitung 36 fördern. Der am Auslaß 19 vorhandene Druck beaufschlagt über die Durchlässe 37» 28 und 29 die in den Bohrungen 26 bzw. geführten Steuerkolben 22 bzw. 23 und trachtet diese nach rechts zu verschieben. Die Bewegung der Steuerkolben 22, 23 nach rechts ist jedoch erst dann möglich, wenn der Auslaßdruck die von den Belastungselementen 30 bzw. 31 ausgeübte Kraft übersteigt. Da die vom Belastungselement 30 ausgeübte Kraft kleiner ist als die vom •nderen Belastungselement 31 ausgeübte, wird der Steuerkolben 22 als erster nach rechts bewegt, bis er den Durchlaß 3^ freigibt. Dadurch gelangt der Auslaßdruck nun in die Kammer k am hinteren Ende des Niederdruckkolbens 24, so daß die beiden Kolben 24 und 21 gemeinsam nach rechts verschoben werden, um die Neigung der Kippscheibe 11 um ein dem Hub des Niederdruckkolbens 24 entsprechendes Maß zu verringern.

Im Betrieb der Pumpe bei niedrigem Druck hat die Kippscheibe 11 ihre stärkste Neigung, woraus sich die größte Fördermenge Q2 ergibt (Fig. 2). Steigt dann der

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Auslaßdruck bis auf den Wert Pm1 an, so bewegt sich der Steuerkolben 22 so weit nach rechts, daß der Niederdruckkolben 24 und mit ihm der Hochdruckkolben 21 durch den Auslaßdruck verschoben werden, um die Neigung der Kippscheibe 11 zu verringern. In Abhängigkeit vom Hub des Niederdruckkolbens 24 verringert sich dabei die Fördermenge auf den Wert Q1 bei einem Druck Pm2. Am Ende seines Hubs kommt der Niederdruckkolben 24 mit seinem Kopf 24a in Anlage an der Stufe c am hinteren Ende der Zylinderkammer b und bleibt in dieser Stellung, in welcher die Pumpe mit hohem Druck bei kleiner Fördermenge arbeitet, bis der Auslaßdruck unter die von dem Belastungselement 30 ausgeübte Kraft absinkt.

Im Betrieb der Pumpe mit hohem Druck bei kleiner Fördermenge kann der Druck, etwa am Ende des Hubs einer Stanznresse, auf einen Wert Pd ansteigen, welcher über der von dem Belastungselement 31 auf den Steuerkolben 23 ausgeübten Kraft liegt. Dabei bewegt sich der Steuerkolben 23 entgegen der vom Belastungselement 31 ausgeübten Kraft nach rechts und gibt schließlich den zweiten Steuerdurchlaß 35 frei, so daß der Auslaßdruck in die Kammer b an der hinteren Seite des Hochdruckkolbens 21 gelangt und diesen weiter nach rechts verschiebt, um die Neigung der Kippscheibe 11 weiter zu verringern.

Somit ermöglicht die in Fig. 1 dargestellte Anordnung die automatische Steuerung des Betriebs der Pumpe zwischen niederem Druck bei großer Fördermenge und hohem Druck

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bei kleiner !fördermenge in Abhängigkeit vom Äuslaßdruck. Die Stellschrauben 32 und 33 ermöglichen dabei dan Einstellen der jeweiligen Höchstwerte Pm1 und Pd bei niederem bzw. hohem Druck, und die Höchstwerte Q2 und Q1 der großen bzw. kleinen !fördermenge sind mittels der Einstellmutter 42 bzw. der Stellschraube 43 einstellbar.

i'ig. 4 zeigt eine Abwandlung der in I'ig. 1 dargestellten Ausführungsform für eine von der Druckbelastung abhängige Steuerung der Pumpe, bei welcher der in der ersten Bohrung 26 mündende Durchlaß 28 über den Durchlaß 37 mit der Druckleitung 36 verbunden ist, während der in der zv/eiten Bohrung 27 mündende Durchlaß 29 mit dem von der ersten Bohrung 26 ausgehenden Steuerdurchlaß 34 strömungsverbunden ist.

In der Ausführung nach i'ig. 1 und 4 sind die hinter den Steuerkolben 22, 23 liegenden Teile der sie aufnehmenden Bohrungen 26 bzw. 27 über eine gemeinsame Leitung 40 mit den die Belastungselemente 30, 31 enthaltenden Kammern 30a bzw. 31a und weiter mit einem (nicht gezeigten) Rücklaufbehälter strömungsverbunden.

Fig. 5 zeigt eine in Abhängigkeit von der Betätigung eines Umsteuerorgans wirksame Steuereinrichtung für jeweils zwei verschiedene Drücke und Fördermengen. Der von der den ersten Steuerkolben 22 enthaltenden Bohrung 26 ausgehende Steuerdurchlaß 34 mündet hier im hinteren Teil 27a der den zweiten Steuerkolben 23 enthaltenden Bohrung 27,

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und der von dieser ausgehende Steuerduchlaß 35 ist über den Durchlaß 39 mit der Kammer b zwischen dem Hochdruck- und dera Hiederdruckkolben 21 bzw. 24- strömungsverbunden. Die dem ITiederdruckkolben 2A- zugeordnete hintere Kammer k ist über den Durchlaß 38 mit dem zur Bohrung 27 für den zweiten Steuerkolben 23 führenden Durchlaß 29 verbunden. Zwischen den zu den Bohrungen für den ersten und den zweiten Steuerkolben 22 bzw. 23 führenden Durchlässen 28 bzw. 29 und der von der Druckleitung 36 ausgehenden Leitung 37 ist ein elektromagnetisch betätigbarer Umsteuerschieber 62 angeordnet. Dieser weist, wie in Fig. schematisch dargestellt, vier äußere Anschlüsse auf und enthält ein Steuerglied, welches in Abhängigkeit vom Betrieb einer über die Druckleitung 36 gespeisten (nicht gezeigten) Einrichtung zwischen zwei Stellungen bex^egbar ist. Die über die Druckleitung 36 gespeiste Einrichtung kann beispielsweise einen Begrenzungsschalter aufweisen, bei dessen Betätigung ein elektrisches Signal für die Betätigung des Unisteuerschiebers erzeugt wird.

Die Betätigung des Umsteuerschiebers braucht jedoch nicht unbedingt auf elektromagnetischem Wege zu erfolgen, sondern kann mittels elektrischer, hydraulischer oder sonstiger Signale bewirkt werden.

Eine Hydraulikpumpe mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ermöglicht eine Steuerung der Förderung mit niederem Druck bei großer Fördermenge und hohem Druck bei kleiner Fördermenge entsprechend der in Fig. 6 dargestellten

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Charakteristik, mit gleichbleibendem Druck bei zwei verschieden großen Fördermengen entsprechend der in Fig. 7 dargestellten Charakteristik und mit hohem Druck bei großer Fördermenge und niederem Druck bei kleiner Fördermenge, wie in Fig. 8 dargestellt.

Für die Steuerung entsprechend Fig. 6 mit hohem Druck bei kleiner Fördermenge und niederem Druck bei großer Fördermenge ist die von dem ersten Belastungselement 30 auf den ersten Steuerkolben 22 ausgeübte Kraft wiederum kleiner als die vom zweiten Beüasbungselement 31 auf den zweiten Steuerkolben 23 ausgeübte. Der hohe und der niedrige Steuerdruck Pci bzw. Pm1 sind dementsr>rechend abhängig von den von den Belastungselementen 31 bzw. 30 ausgeübten Kräften,

Für die in Fig. 7 dargestellte Art der Steuerung mit gleichem Druck bei zwei verschieden großen Fördermengen werden die von den beiden Belastungselementen 30 und 31 ausgeübten Kräfte gleich eingestellt, und für die Steuerung nach Fig. 8 mit hohem Druck bei großer Fördermenge und niederem Druck bei kleiner Fördermenge ist die Wirkungsweise der Belastungselemente 30 und 31 gegenüber der in Fig. 6 dargestellten Art der Steuerung umgekehrt, d.h. der Steuerdruck Pd für den hohen Druck ist durch die vom ersten Belastungselement 30 ausgeübte Kraft bestimmt und der Steuerdruck Pm1 für den niederen Druck durch die vom zweiten Belastungselement 31 ausgeübte.

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In der in Fig. 5 gezeigten Stellung des Umsteuerschiebers 62 gelangt der Auslaßdruck vom Auslaß 19 über die Durchlässe 37 und 28 in die den ersten Steuerkolben 22 enthaltende Bohrung 26. Übersteigt der Auslaßdruck die -vom ersten Belastungselement 30 ausgeübte Kraft, so wird der erste Steuerkolben 22 nach rechts verschoben und gibt dabei den Steuerdurchlaß 34- frei. Dadurch gelangt das Druckmittel über das hintere Teil 27a der den zweiten Steuerkolben 23 enthaltenden Bohrung 27 und die Durchlässe 35j 39 in die Kammer b zwischen dem Niederdruck- und dem Hochdruckkolben 24- bzw. 21. Der mittels des Belastungselements 30 eingestellte Steuerdruck Pm1 für den niederen Förderdruck beaufschlagt nun den Hochdruckkolben 21 und verschiebt ihn nach rechts, wodurch die Neigung der Kippscheibe derart verringert wird, daß die Fördermenge sich beim Druck Pm2 dem Wert Null nähert.

Bei einer Verschiebung des Umsteuerschiebers 62 nach links tritt das auf den Steuerdruck Pd für hohen Druck bei kleiner Fördermenge eingestellte Belastungselement 31 in Wirkung. Der am Auslaß 19 vorhandene Druck gelangt nun über die Durchlässe 37 und 29 in die den zweiten Steuerkolben 23 enthaltende Bohrung 27 sowie über den Durchlaß 38 in die Kammer k an der hinteren Seite des ITiederdruckkolbens 24-, Übersteigt dabei der Auslaßdruck die von der Feder 13 auf die Kippscheibe 11 ausgeübte Belastung, so wird der Niederdruckkolben 24- und über diesen der Hochdruckkolben 21 in Axialrichtung verschoben, um

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somit die Neigung der Kippscheibe 11 zu verringern, so daß die Fördermenge auf den Wert Q1 in Fig. 6 absinkt. Steigt der Ausiaßdruck anschließend weiter bis auf den Wert Pd, so wird der zweite Steuerkolben 23 nach rechts verschoben, was schließlich eine Verschiebung des Hochdruckkolbens 21 bewirkt. Dadurch wird die Kippscheibe 11 weiter gekippt, bis ihr Neigungswinkel nahezu gleich Null wird, so daß sich die Fördermenge beim Druck Pc2 dem Wert Null nähert.

Aus der vorstehenden Beschreibung der Steuerung für jeweils zwei Drücke und Fördermengen, nämlich für niederen Druck bei großer Fördermenge und für hohen Druck bei kleiner Fördermenge sind auch die Steuerungscharakteristiken nach Fig. 7 und 8 ersichtlich.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführung entspricht die in Fig. 6 gezeigte Kurve E der gegenüber Fig. 5 umgekehrten Stellung des UmsteuerSchiebers 62, in welcher die Kammer k an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens 24- und die Druckleitung 37 direkt miteinander strömungsverbunden sind. Ist dabei der Auslaßdruck größer als die Summe der Trägheit der geneigten Kippscheibe und der von der Feder 13 ausgeübten Belastung, so wird der Niederdruckkolben 24 nach rechts verschoben, um die Neigung der Kippscheibe 11 zu verringern, so daß der durch die Kurve E dargestellte Betriebszustand schnell erreicht wird. Ist der Auslaßdruck jedoch niedriger als die genannte Summe, so arbeitet die Pumpe weiter mit niedrigem Druck bei

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großer Fördermenge, bis der Aaslaßdruck sich über diese Summe hinaus erhöht. Dadurch ist der Betrieb der Pumpe mit zwei Drücken und zwei Fördermengen steuerbar. Bei einer Verringerung der durch die Feder 13 ausgeübten Belastung bewirken die Widerstände in der Druckleitung 36 und die Belastung der von der Pumpe gespeisten Einrichtung gewöhnlich gleichzeitig .mit der Betätigung des Umsteuerschiebers 62 das Umsteuern des Betriebs der Pumpe von niedrigem Druck mit großer Förderleistung auf hohen Druck bei kleiner Förderleistung.

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform für die kombinierte Steuerung jeweils zweier Drücke und Fördermengen in Abhängigkeit von der Druckbelastung, entsprechend Fig. 2, und von der Betätigung eines Umsteuerorgans entsprechend der Darstellung in Fig. 6. Die Steuercharakteristik dieser Ausführung ist in Fig. 10 dargestellt.

Der erste Steuerdurchlaß 34- ist hier über den Durchlaß mit der Kammer k an der hinteren Seite des Eiederdruckkolbens 24- verbunden. Der zweite Steuerdurchlaß 35 ist über den Durchlaß 39 mit der Kammer b zwischen dem Niederdruck- und dem Hochdruckkolben 24- bzw. 21 verbunden. Zwischen dem ersten Steuerdurchlaß 34- und dem Durchlaß 38 ist ein elektromagnetisch betätigbarer Umsteuerschieber 72 angeordnet. Ein erster Anschluß P1 des Schiebers 72 ist mit der Steuerdruckleitung 37 verbunden. An einem zx^eiten Anschluß P2 ist eine vom Steuerdurchlaß 34- zum Durchlaß 38 führende Leitung angeschloB-

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sen. Ein dritter Anschluß P3 ist mit der Pumpe T verbunden, und ein vierter Anschluß P4 führt über den Durchlaß 38 in die hintere Kammer k.

In einer in Fig. 9 dargestellten ersten Stellung des Umsteuerschiebers 72 sind die beiden Anschlüsse P1 und P4-miteinander strömungsverbunden, während die beiden anderen Anschlüsse P2 und P3 gesperrt sind. In einer zweiten, aus der in Fig. 9 dargestellten nach rechts verschobenen Stellung sind alle Anschlüsse P1 bis P4-gemeinsam mit der Zum Rücklaufbehälter führenden Leitung 4-0 verbunden, und in einer dritten, noch weiter nach rechts verschobenen Stellung sind die beiden Anschlüsse P1 und P4- miteinander strömungsverbunden und die anderen beiden Anschlüsse P2 und P3 gesperrt.

In einer vereinfachten Ausführung ist der Schieber unter Weglassung der Mittelstellung in nur zwei Stel-Ämgen bewegbar. Die zweite oder Mittelstellung ist hier für den Leerlauf der gespeisten Einrichtung, etwa einer Werkzeugmaschine bestimmt.

Anstatt auf elektromagnetischem Wege kann die Betätigung des Schiebers 72 auch von Hand erfolgen. In der gezeigten Ausführung des Schiebers mit drei Betriebsstellungen sind zwei Elektromagnete S1 und S2 vorgesehen, von denen der eine bei einem Schieber mit zwei Betriebsstellungen durch eine Feder ersetzt sein kann.

Die vorstehend beschriebene Anordnung arbeitet folgender-

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maßen: Bei der automatischen Steuerung jeweils zweier Drücke und Fördermengen in Abhängigkeit von der Druckbelastunp werden die Drücke für das Umsteuern von niederem Druck bei großer Fördermenge auf hohen Druck bei kleiner Fördermenge mittels der Stellschrauben 32 und eingestellt. Der Umsteuerschieber 72 befindet sich durch Erregung des Elektromagnets S1 in der in Fig. 9 gezeigten Stellung, in xvelcher der erste Steuerdurchlaß 34-direkt mit der Kammer k an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens 24 verbunden und die von der Druckleitung ausgehende Zweigleitung 37a abgesperrt ist. Der in Fig. dargestellte Zustand entspricht somit der Ausführung nach Fig. 1 und ermöglicht die Steuerung des Betriebs der Pumpe entsprechend der Kurve C in Fig. <1O, d.h. mit niederem Druck bei großer Fördermenge und hohem Druck bei kleiner Fördermenge in Abhängigkeit von der Druckbelastung bzw. vom Auslaßdruck. Die Steuerdrücke für den hohen und den niedrigen Druck können dabei wie vorstehend beschrieben wahlweise eingestellt werden.

In einer zweiten Betriebsweise erfolgt das Umsteuern von niederem Druck bei großer Fördermenge auf hohen Druck bei kleiner Fördermenge nicht in Abhängigkeit von der Druckbelastung, sondern durch Betätigung des Umsteuerschiebers 72 etwa über einen am Vorschubweg eines Werkzeugs angeordneten Begrenzungsschalter od. dergl..

Wie bei der vom Auslaßdruck abhängigen Steuerung befindet sich der Umsteuerschieber 72 zunächst durch Erre-

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gung des Elektromagnets S1 in der in Fig. 9 gezeigten Stellung, bis das von dem Antrieb vorgeschobene Werkizeug sich nahe vor dem Werkstück befindet, worauf der an der linken Seite angeordnete Elektromagnet S2 erregt wird und den Schieber 72 in die der in Pig. 9 gezeigten entgegengesetzte Endstellung zu bringen.

Dadurch ist nun die von der Druckleitung 57 ausgehende Zweigleitung 37a über den Durchlaß 38 mit der Kammer k an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens 24 verbunden. Übersteigt dabei der der Kammer k von der Leitung 37 her zugeführte Druck die Summe des Trägheitsmoments der geneigten Kippscheibe 11 und der von der Feder 13 auf diese ausgeübten Belastung, so setzt sich der Niederdruckkolben 24 sofort in Bewegung und verschiebt den Hochdruckkolben 21 nach rechts, um damit die Neigung der Kippscheibe zu verringern. Die dadurch bewirkte Verringerung der Fördermenge auf den Wert Q1 hat zur Folge, daß sich das von dem Antrieb vorgeschobene Werkzeug dem Werkstück nun langsam nähert und stoßfrei daran in Anlage gebracht wird.

Da der Auslaß 19, wie vorstehend beschrieben, außerdem über die Druckleitung 37 und den Durchlaß mit der Bohrung 27 verbunden ist, ist der darin enthaltene Steuerkolben 23 nun bestrebt, sich nach rechts zu verschieben. Diese Bewegung ist durch die vom Belastungselement 31 auf den Steuerkolben 23 ausgeübte Kraft verhindert, bis der Auslaßdruck den Wert Pd erreicht. Daraufhin

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bewegt sich der Steuerkolben 23 entgegen der vom Belastungselement 31 ausgeübten Kraft nach rechts und gibt dabei den Steuerdurchlaß 35 frei, über welchen das Druckmittel in die Kammer b an der Rückseite des Hochdruckkolbens 21 gelangt und diesen nach rechts verschiebt, um die Neigung der Kippscheibe 11 weiter zu verringern, bis die Fördermenge schließlich gleich ITuIl wird. Diese Vorgänge sind in Fig. 10 durch die Kurve F dargestellt.

Die vorstehend beschriebene Betriebsweise ermöglicht also das Umsteuern der Pumpe von niederem Druck bei großer Fördermenge auf hohen Druck bei kleiner Fördermenge zu einem beliebigen Zeitpunkt bei der Bearbeitung eines Werkstücks unabhängig von der Druckbelastung. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen also mit einer einzigen Pumpe die kominierte Steuerung von zwei verschiedenen Drücken und zwei verschiedenen Fördermengen sowie eine sichere und stabile Einstellung der hohen und niedrigen Drücke.

Die Steuerung der verschiedenen Drücke und Fördermengen kann auf dreierlei verschiedene Weise erfolgen, nämlich in Abhängigkeit von der Druckbelastung, in Abhängigkeit von der Betätigung eines ümsteuerschiebers und kombiniert in Abhängigkeit von der Druckbelastung sowie von der Betätigung eines Umsteuerorgans.

Die jeweilige Art der Steuerung kann bei der Fertigung der Hydraulikpumpe bestimmt werden, wobei dann eine

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spätere Umstellung auf eine andere Art der Steuerung nicht möglich ist.

Um ,jedoch die Möglichkeit zu schaffen, die verschiedenen Arten der Steuerung wahlweise gegeneinander auszutauschen, ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die verschiedenen Leitungen und Durchlässe jeweils an einer Seite des Gehäusekörpers 1, des Gehäusedeckels 2 oder des Steuerblocks 25 ausmünden, und daß drei verschiedene Anschlußblöcke jeweils mit einer der gewählten Art der Steuerung entsprechenden Anordnung von Durchlässen und Bohrungen wahlweise an der betreffenden Seite des Gehäusekörpers 1, des Deckels 2 bzw. des Steuerblocks 25 befestigbar sind.

Eine solche Ausführung eines Steuerblocks 25 ist in Fig. 11 dargestellt. Die zu den die Steuerkolben 22, 23 enthaltenden Bohrungen führenden Durchlässe 28 bzw. 29» der erste und der zweite Steuerdurchlaß 34 bzw. 35» die mit dem Auslaß 19 verbundene Druckleitung 37» der zur Kammer k hinter dem Niederdruckkolben 24 führende Durchlaß 38, die zum Rücklaufbehälter führende Leitung 40 und eine Verbindungsleitung 41 münden hier gemeinsam in einer Seitenfläche des Steuerblocks 25 aus.

Der Steueirblock 25 kann mittels (nicht gezeigter) Schrauben abnehmbar am Gehäusekörper 1 befestigt oder mit diesem einstückig ausgeführt sein. Im ersteren Falle steht der zweite Steuerdurchlaß 35 des Steuerblocks 25 in Verbindung mit dem zur Kammer b vor dem Niederdruckkolben 24

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führenden Durchlaß 39> der Durchlaß 38 ist mit der Kammer k an der Rückseite des ITiederdruckkolbens 24 verbunden, die Druckleitung 37 mit dem Auslaß und die Rücklaufleitung 40 mit dem Inneren des Gehäusekörpers 1. Die verschiedenen Leitungen und Durchlässe sind durch die Verwendung dreier im folgenden beschriebener, verschiedener Anschlußblöcke 50, 60 oder 70 derart miteinander verbindbar, daß die Stellung der Kippscheibe 11 in Abhängigkeit von der Druckbelastung, von der Betätigung eines Umsteuerorgans oder kombiniert in Abhängigkeit von der Druckbelastung und der Betätigung eines Umsteuerorgans steuerbar ist.

Die Anschlußblöcke 50, 60, 70 sind abnehmbar an der einen Seitenfläche des Steuerblocks 25 befestigbar und haben an einer Seite mehrere Mündungen, deren Anzahl und Anordnung denen der Mündungen von Durchlässen und Leitungen an der betreffenden Seitenfläche des Steuerblocks entspricht. Anstatt am Steuerblock können die verschiedenen Durchlässe und Leitungen auch an einer Seite des Gehäusekörpers 1 oder des Deckels 2 ausmünden, an welcher der gewählte Anschlußblock dann befestigbar ist.

Fig. 12 zeigt die Verwendung eines Steuerblocks 25 in Verbindung mit einem Anschlußblock 50 für die Steuerung in Abhängigkeit von der Druckbelastung. Der Anschlußblock 50 hat einen ersten Durchlaß 51» welcher die Druckleitung 37 mit den Durchlässen 28 und 29 verbindet, einen zweiten Durchlaß 52, welcher den ersten Steuerdurchlaß 34

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mit dem zur Kammer k führenden Durchlaß 38 verbindet, und einen dritten, die Rücklaufleitung 40 mit der Verbindungsleitung 41 verbindenden Durchlaß 53·

Durch die Befestigung des Anschlußblocks 50 am Steuerblock 25 sind die zu den Bohrungen 26, 27 für die Steuerkolben führenden Durchlässe 28 bzw. 29 über den Durchlaß 51 mit der vom Auslaß 19 ausgehenden Druckleitung 37, der erste Steuerdurchlaß 34 über den zweiten Durchlaß mit dem zur Kammer k führenden Durchlaß 38 und die Rücklaufleitung 40 über den dritten Durchlaß 53 mit der Verbindungsleitung 41 strömungsverbunden, so daß die Bohrungen 26, 27 an der Rückseite der Steuerkolben 22 bzw. 23 gemeinsam mit dem Rücklaufbehälter verbunden sind.

Unter dem Antrieb der Welle 5 arbeitet die Pumpe zunächst mit der größten fördermenge, wobei der am Auslaß 19 und in der Druckleitung 36 vorhandene Druck über die Durchlässe 28, 29 die Steuerkolben 22 bzw. 23 an einer Seite beaufschlagt. Bei einem Anstieg des über die Druckleitung 37 und den ersten Durchlaß 51 zugeführten Drucks bewegt sich der erste ßteuerkolben 22 nach rechts und gibt dabei die Mündung des ersten Steuerdurchlasses 34 frei, so daß der Auslaßdruck nun über die Durchlässe 52 und 38 in die Kammer k gelangt und den Fiederdruckkolben 24 an seiner Rückseite beaufschlagt. Dadurch bewegt sich der Kolben 24 nach rechts und verringert dabei die Neigung der Kippscheibe 11. Steigt dann der Auslaßdruck noch weiter an, so bewegt sich der zweite Steuerkolben

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nach rechts und gibt den zweiten Steuerdurchlaß 35 frei, wodurch der Druck nun in die Kammer b gelangt und den Hochdruckkolben 21 nach rechts verschiebt, um die neigung der Kippscheibe 11 noch weiter zu verringern. Die beiden Drücke P1 und P2 und die beiden Fördermengen Q1 und Q2 xverden somit auf die in Fig. 2 dargestellte Weise in Abhängigkeit von der Druckbelastung gesteuert.

Fig. 13 zeigt die Verwendung eines Anschlußblocks 60 für die Steuerung in Abhängigkeit von einem Umsteuerorgan. Der Anschlußblock 60 setzt sich zusammen aus einem Anschlußkörper 61 und einem ümsteuerschieber 62. Dieser hat wie in der Ausführung nach Fig. 5 vier Anschlüsse und ist elektromagnetisch in zwei Stellungen betätigbar. Der Anschlußkörper 61 enthält einen ersten Durchlaß 63 für die Verbindung des ersten Anschlusses P des Umsteuerschiebers mit der Druckleitung 37, einen zweiten Durchlaß 64 für die Verbindung des zweiten Anschlusses T mit der Rücklaufleitung 40, einen dritten Durchlaß 65 für die Verbindung eines dritten Anschlusses A mit dem zur Bohrung 26 für den ersten Steuerkolben 22 führenden Durchlaß 28, einen vierten Durchlaß 66 für die Verbindung eines vierten Anschlusses B mit dem zur Bohrung für den zweiten Steuerkolben 23 führenden Durchlaß 29 und einen fünften Durchlaß 67 für die Verbindung des •ersten Steuerdurchlasses 34 mit der Verbindungsleitung 41,

In der in Fig. 13 gezeigten Stellung des Umsteuerschiebers 62 ist dea? zum ersten Steuerkolben 22 führende

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Durchlaß 28 über den dritten Durchlaß 65, den Umsteuerschieber 62, den ersten Durchlaß 63 und die Druckleitung 37 mit dem Auslaß 19 der Pumpe verbunden. Der erste Steuerdurchlaß 34- ist über den fünften Durchlaß 67, die Verbindungsleitung 41, das hintere Teil der den zweiten Steuerkolben 23 enthaltenden Bohrung 27 und den zweiten Steuerdurchlaß 35 mit der Kammer b an der hinteren Seite des Hockdruckkolbens 21 verbunden, und die Rücklaufleitung 40 ist über den zweiten Durchlaß 64, den Umsteuerschieber 62 und den vierten Durchlaß 66 mit den zur hinteren Kammer k und zum zweiten Steuerkolben 23 führenden Durchlässen 38 bzw. 29 verbunden.

In diesem Betriebszustand beaufschlagt der Auslaßdruck der Pumpe den ersten Steuerkolben 22. Bei einem Anstieg des Drucks bewegt sich der Steuerkolben 22 nach rechts und gibt dabei den.ersten Steuerdurchlaß 34 frei, von welchem aus der Druck über den fünften Durchlaß 67 und die daran anschließenden, vorstehend genannten Durchlässe in die Kammer b an der hinteren Seite des Hochdruckkolbens 21 gelangt und diesen nach rechts verschiebt, um die Neigung der Kippscheibe 11 zu verringern. Bei Erreichen des mittels des Belastungselements 30 eingestellten Höchstwerts Pm1 für den niedrigen Druck sinkt die Fördermenge dann auf Null ab. Diese Art der Steuerung für den Betrieb mit niederem Druck bei großer Fördermenge entspricht der in Fig. 6 durch die Kurve D dargestellten. Für die Steuerung des Betriebs mit hohe.m Druck bei kleiner

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Fördermenge entsprechend der Kurve E in Fig. 6 wird der Umsteuerschieber 62 aus der in Fig. 13 dargestellten in seine zweite Stellung gebracht. Dabei ist nun die Druckleitung 37 über den ersten Durchlaß 63, den Umsteuerschieber 62 und den vierten Durchlaß 66 mit den zur hinteren Kammer k und zum zweiten Steuerkolben 23 führenden Durchlässen 38 bzw. 29 und der zum ersten Steuerkolben 22 führende Durchlaß 28 über den dritten Durchlaß 65, den Umsteuerschieber 62 und den zweiten Durchlaß 64 mit der Rücklaufleitung 40 verbunden.

Der Auslaßdruck beaufschlagt nun die hintere Seite des Niederdruckkolbens 24 und den zweiten Steuerkolben 23. Übersteigt dabei der Auslaßdruck die Summe aus dem Trägheitsmoment der Kippscheibe 11 und der von der Feder 13 darauf ausgeübten Belastung, so bewegt sich der Niederdruckkolben 24 sofort nach rechts, um die Neigung der Kippscheibe 11 zu verringern, so daß die Pumpe nun bei hohem Druck mit kleiner Fördermenge arbeitet. Bei einem weiteren Anstieg des Drucks wird dann der zweite Steuerkolben 23 verschoben, um die Fördermenge der Pumpe, wie durch die Kurve E in Fig. 6 dargestellt, bei Erreichen des HöchaiLrucks bis auf Null zu verringern.

Die Verwendung des Anschlußblocks 60 mit dem Umsteuerschieber 62 ermöglicht somit die Steuerung des Betriebs der Pumpe wahlweise mit niederem Druck bei großer Fördermenge oder mit hohem Druck bei kleiner Fördermenge, wie in Fig. 6 dargestellt.

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Fig. 14 zeigt die Verwendung eines Anschlußblocks 70 für die kombinierte Steuerung, welcher ähnlich wie der .Anschlußblock 60 aus einem Anschlußkörper 71 und einem Umsteuerschieber 72 zusammengesetzt ist. Der Anschlußkörper 71 enthält einen ersten Durchlaß 73 für die Verbindung eines ersten Anschlusses P des Umsteuerschiebers 72 mit dem zur Kammer k führenden Durchlaß 38, einen zweiten Durchlaß 74 für die Verbindung eines zweiten Auslasses T des Umsteuerschiebers 72 mit der Rücklaufleitung 40 und der Verbindungsleitung 41, einen dritten Durchlaß 75 für die Verbindung eines dritten Anschlusses A des Schiebers mit dem ersten Steuerdurchlaß 34- und einen vierten Durchlaß 76, x^elcher einen vierten Anschluß B des Schiebers gemeinsam mit der Druckleitung sowie mit den zum ersten und zum zweiten Steuerkolben bzw. 23 führenden Durchlässen 28 bzw. 29 verbindet.

Die Verwendung des Anschlußblocks 70 in Verbindung mit dem Steuerblock 25 ermöglicht die kombinierte Steuerung jeweils zweier Drücke und Fördermengen in Abhängigkeit von der Druckbelastung und/oder in Abhängigkeit von der Betätigung des Umsteuerschiebers. In der in Fig. 14 gezeigten Stellung des Umsteuerschiebers entsprechen die verschiedenen Verbindungen der in Fig. 12 dargestellten Anordnung für die Steuerung der Drücke und Fördermengen in Abhängigkeit von der Druckbelastung entsprechend der Darstellung in Fig. 2. Bei einer Verschiebung des Umsteuerschiebers 72 aus der in Fig. 14

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gezeigten in seine zweite Stellung ergibt sich eine Fig. 13 entsprechende Anordnung für die Steuerung des Betriebs mit hohem Druck bei kleiner !fördermenge entsprechend der Kurve E in Fig. 6.

In der in Fig. 14 gezeigten Stellung des Schiebers 72 sind die zu den Steuerkolben 22, 23 führenden Durchlässe 28 bzw. 29 über den vierten Durchlaß 76 mit der Druckleitung 37 und die zweite Steuerleitung 34 über den dritten Durchlaß 75, den Umsteuerschieber 72 und den ersten Durchlaß 73 mit dem zur Kammer k führenden Durchlaß 38 verbunden. In der anderen Stellung des Steuerschiebers 72 ist der zur hinteren Kammer k führende Durchlaß 38 über den ersten Durchlaß 73 * cLen Schieber und den vierten Durchlaß 76 mit der Druckleitung 37 verbunden.

Dadurch beaufschlagt der über die Druckleitung 37 zugeführte Auslaßdruck wie in der Anordnung nach Fig. 13 in deren Betriebszustand für die Steuerung von hohem Druck bei kleiner Fördermenge die eine Seite des zweiten Steuerkolbens 23 und in der Kammer k die hintere Seite des Niederdruckkolbens 24. Übersteigt der Auslaßdruck dabei die Summe aus dem Trägheitsmoment der Kippscheibe und der von der Feder auf diese ausgeübten Belastung, so bewegt sich der Niederdruekkolben 24 nach rechts, um die Neigung der Kippscheibe 11 zu verringern, so daß die Pumpe dann entsprechend der Kurve E in Fig. 6 mit hohem Druck bei kleiner Fördermenge arbeitet. Steigt der

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Auslaßdruck dann weiterhin so weit an, daß er die vom Belastungselement 31 ausgeübte Kraft überwindet, so wird der zweite Steuerkolben 23 nach rechts verschoben und gibt dabei den zweiten Steuerdurchlaß 35 frei. Dadurch wird nun der Hochdruckkolben 21 vom Auslaßdruck beaufschlagt und nach rechts verschoben, um die Neigung der Kippscheibe 11 weiter zu verringern, bis die Fördermenge bei Erreichung des Höchstdrucks auf Null absinkt. Gleichzeitig beaufschlagt der Auslaßdruck über den Durchlaß 28 den ersten Steuerkolben 22 und verschiebt diesen nach rechts. Der dabei freigegebene erste Steuerdurchlaß 34- ist jedoch mit dem in dieser Stellung gesperrten Anschluß A des Umsteuerschiebers 72 verbunden, so daß die Verschiebung des ersten Steuerkolbens 22 ohne Wirkung bleibt.

In den Ausführungsformen nach Fig. 13 und 14 sind die Anschlußkörper 61, 71 der Anschlußblöcke 60 bzw. 70 vorzugsweise getrennt ausgeführt und lösbar mit den Umsteuerschiebern 62 bzw. 72 verbunden. Dies ermöglicht die Verwendung von im Handel erhältlichen Schiebern.

Wie aus vorstehender Beschreibung hervorgeht, ermöglicht die wahlweise Verwendung der drei Anschlußblöcke 50, 60, 70 die Steuerung des Betriebs der Pumpe mit zwei verschiedenen Drücken und Fördermengen in Abhängigkeit vom Auslaßdruck, von der Betätigung eines Umsteuerorgans oder kombiniert in Abhängigkeit vom Auslaßdruck und der Betätigung des Umsteuerorgans.

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Dabei sind die verschiedenen Anschlußblöcke wahlweise verwendbar, um die Steuerung der Pumpe den jeweiligen Betriebsbedingungen anzupassen.

Dementsprechend sind das Gehäuse und der Deckel der Pumpe wahlweise in Verbindung mit jedem Steuerblock oder Anschlußblock verwendbar. Dadurch gestaltet sich die Herstellung sowie der Einsatz der erfindungsgemäßen Pumpe mit variabler Fördermenge übersichtlich und wirtschaftlich.

Die vorstehend Beschreibung bezieht sich zwar auf eine mit einer Kippscheibe arbeitende Axialkolbenpumpe, die Erfindung ist jedoch auch für andere Arten von Hydraulikpumpen mit variabler Fördermenge anwendbar, in denen ein schwenkbares Joch, ein Exzenterring oder ein Fockenring als Steuerelement dient.

Anstelle des einen Fiederdruckkolbens der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können auch zwei oder mehr Kolben vorhanden sein.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern erstreckt sich auf verschiedene Änderungen und Abwandlungen derselben.

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Claims

Patentansprüche:

1.) Hydraulikpumpe für variable Förderraengen, mit einem einen Einlaß und einen Auslaß aufweisenden Gehäuse, einem Pumpenelement und einem mit dem Pumpenelement zusammenwirkenden, verstellbaren Steuerelement zum Verändern der Fördermenge, gekennzeichnet durch wenigstens einen Niederdruckkolben (24-) und einen Hochdruckkolben (21) zum Verstellen des Steuerelements (11) durch axiale Verschiebung des Niederdruck- und des Hochdruckkolbens, wobei der Hub des Niederdruckkolbens auf einen bestimmten Bereich begrenzt ist und der Niederdruck- und der Hochdruckkolben zum Verstellen des Steuerelements gemeinsam beweglich sind, durch einen ersten und einen zweiten Steuerkolben (22 bzw. 23) zum Steuern der Bewegung des Niederdruck- und des Hochdruckkolbens in Richtung auf das Steuerelement, welche in jeweils einer an einem Ende mit dem Auslaß (19) der Pumpe strömungsverfeindbaren Bohrung (26 bzw. 27) axial beweglich geführt und am anderen Ende der betreffenden Bohrung von einem ersten bzw. zweiten Belastungselement (30 bzw. 31) entgegen dem über eine Druckleitung (37) vom Auslaß zugeführten Druck belastet sind, durch einen ersten, im mittleren Teil der ersten Bohrung mündenden und bei einer Bewegung des ersten Steuerkolbens entgegen der Belastung durch das erste" Belastungselement freigebbaren Steuerdurchlaß (34-) welcher den Druckauslaß der Pumpe mit einer Kammer an der

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hinteren Seite des ITiederdruckkolbens verbindet, und durch einen im mittleren Teil der zweiten Bohrung mündenden zweiten Steuerdurchlaß (35) > welcher durch die Bewegung des zweiten Steuerkolbens entgegen der vom zweiten Belastunpselement ausgeübten Belastung freigebbar ist und den Druckauslaß der Pumpe mit einer Kammer (b) an der hinteren Seite des Hochdruckkolbens verbindet.

2. Hydraulikpumpe nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Eiederdruckkolben (24) in einer Kammer (b) an der hinteren Seite des Hochdruckkolbens (21) angeordnet ist und sich mit seinem vorderen Ende an der hinteren Seite des Hochdruckkolbens in Anlage befindet, so daß durch eine axiale Bewegung des Miederdruckkolbens eine Bewegung des Hochdruckkolbens zum Verstellen des Steuerelements (11) innerhalb des vorbestimmten Bereichs bewirkbar ist.

3- Hydraulikpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß die dem ersten und dem zweiten Steuerkolben (22 bzw. 23) zugeordneten ersten bzw. zweiten Belastungselemente (30 bzxf. 31) Verstelleinrichtungen (32 bzw. 33) zum Einstellen der von ihnen ausgeübten Belastung aufweisen.

4. Hydraulikpumpe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch g ekennz e i ch.net, daß der Mederdruckkolben (24) an seinem mittleren Teil (24b) eine Einrichtung (42) zum Einstellen seines größten Hubs aufweist. 609884/0369

5· Hydraulikpumpe nach, wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckkolben (24-) an seiner hinteren Seite eine Einrichtung (4-3) zum Begrenzen der Beweeune des Steuerelements und damit der größten Fördermenge aufweist.

6. Hydraulikpumpe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Druckauslaß (19) verbundene Druckleitung (37) über zwei Durchlässe (28, 29) mit jeweils einem Ende der die Steuerkolben (22, 23) enthaltenden ersten und zweiten Bohrungen (26 bzw. 27) stromungsverbunden ist, daß der erste Steuerdurchlaß (34-) mit einer Kammer (k) an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens (24-) verbunden ist und daß der zweite Steuerdurchlaß (35) mit der Kammer (b) an der hinteren Seite des Hochdruckkolbens (21) verbunden ist.

7. Hydraulikpumpe nach wenigstens einem der Ansprüche

1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Druckauslaß (19) verbundene Druckleitung (37) mit dem einen Ende der den ersten Steuerkolben (22) enthaltenden Bohrung (26) verbunden ist, daß der erste Steuerdurchlaß (34-) mit der Kammer (k) an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens (24-) und mit dem einen Ende der den zweiten Steuerkolben (23) enthaltenden Bohrung (27) verbunden ist und daß der zweits Steuerdurchlaß (35) mit der Kammer (b) an der hinteren Seite des Hochdruckkolbens (21) verbunden ist.

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8. Hydraulikpumpe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß in der mit dem Druckauslaß (19) der Pumpe verbundenen Druckleitung (37) ein Umsteuerorgan (62) angeordnet ist, über welches die Druckleitung wahlweise mit dein einen Ende der den ersten bzw. den zweiten Steuerkolben (22 bzw. 23)- enthaltenden Bohrungen (26 oder 27) verbindbar ist.

9. Hydraulikpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende wahlweise der den ersten oder den zweiten Steuerkolben (22, 23) enthaltenden Bohrung (26 oder 27) über das Umsteuerorgan (62) mit der Druckleitung (37) verbindbar ist, daß die Kammer (k) an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens (24) mit dem einen Ende der den zweiten Steuerkolben enthaltenden Bohrung strömungsverbunden ist, daß der erste und der zweite Steuerdurchlaß (34- bzw. 35) untereinander strömungsverbunden sind und daß der zweite Steuerdurchlaß mit der Kammer (b) an der hinteren Seite des Hochdruckkolbens (21) strömungsverbunden ist.

10. Hydraulikpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vom zweiten Belastungselement (31) auf den zweiten Steuerkolben (23) ausgeübte Kraft größer ist als die vom ersten Belastungselement (30) auf den ersten Steuerkolben (22) ausgeübte.

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11. Hydraulikpumpe nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die vom ersten Belastungselement (30) auf den ersten Steuerkolben (22) ausge übte Kraft gleich der vom zweiten Belastungselement (31) auf den zweiten Steuerkolben (2j>) ausgeübten ist.

12. Hydraulikpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vom ersten Belastungselement (30) auf den ersten Steuerkolben (22) ausge übte Kraft größer ist als die vom zweiten Belastungselement (31) auf den zweiten Steuerkolben (23) ausgeübte.

13. Hydraulikpumpe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Druckauslaß (19) der Pumpe verbundene Druckleitung (37) jeweils mit dem einen Ende der den ersten und den zweiten Steuerkolben (22 bzw. 23) enthaltenden Bohrungen (26 bzw. 27) strömungsverbunden ist, daß der erste Steuerdurchlaß (34) mit der Kammer (Ic) an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens (24) verbunden ist und daß zwischen dem ersten Steuerdurchlaß und der Kammer an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens ein Umsteuer organ (72) angeordnet ist, über x^elches die Kammer wahlweise mit dem ersten Steuerdurchlaß oder mit der Druckleitung verbindbar ist.

14. Hydraulikpumpe nach wenigstens einem 'der Ansprüche 1 bis 5? dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1), ein an einer Seite desselben befestigter Steuerblock (25) oder ein Deckel (2) des Gehäuses eine

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mit dem Druckauslaß (19) verbundene Druckleitung (37), einen ersten, zu dem einen Ende der den ersten Steuerkolben (22) enthaltenden Bohrung (26) führenden Druckdurchlaß (28), einen zweiten, zu dem einen Ende der den zweiten Steuerkolben (23) enthaltenden Bohrung (27) führenden Druckdurchlaß (29), einen durch Verschiebung des ersten Steuerkolbens mit dem ersten Druckdurchlaß verbindbaren ersten Steuerdurchlaß (34), einen durch Verschiebung des zweiten Steuerkolbens mit dem zweiten Druckdurchlaß verbindbaren zweiten Steuerdurchiaß (35), einen zu der Kammer (k) an der hinteren Seite des Biederdruckkolbens (24) führenden Druckdurchlaß (38), eine von der Rückseite des ersten Steuerkolbens zu einem Rücklaufbehälter führende Rücklaufleitung (40) und eine von der Rückseite des zweiten Steuerkolbens ausgehende Verbindungsleitung enthält, von denen der zweite Steuerdurchlaß mit der Kammer (b) an der hinteren Seite des Hochdruckkolbens (21) strömungsverbunden ist, während die übrigen Leitungen und Durchlässe an einer Seite des Gehäuses bzw. des Steuerblocks bzw. des Deckels ausmünden, und daß an der betreffenden Seite des Gehäuses, Steuerblocks oder Deckels ein Anschlußblock (50, 60, 70) abnehmbar angebracht ist, welcher mit den Durchlässen und Leitungen verbindbare Durchlässe oder Leitungen enthält.

15. Hydraulikpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußblock (50) einen ersten,

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die Druckleitung (37) mit dem ersten und dem zv/eiten Druckdurchlaß (28 bzw. 29) verbindenden Durchlaß (51), einen zweiten, den ersten Steuerdurchlaß (34·) mit dem zur Kammer (k) an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens (24) führenden Durchlaß (38) verbindenden Durchlaß (52) und einen dritten, die "Verbindungsleitung (41) mit der Rücklaufleitung (40) verbindenden Durchlaß (53) enthält.

16. Hydraulikpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennz eichnet, daß der Anschlußblock (60) aus einem Anschlußkörper (61) und einem Umsteuerschieber (62) zusammengesetzt ist und daß der Anschlußkörper einen ersten Durchlaß (63) für die Vervindung eines ersten Anschlusses (P) des Umsteuerschiebers mit der Druckleitung, einen zweiten Durchlaß (64) für die Verbindung eines zweiten Anschlusses (T) des Umsteuerschiebers mit der Rücklaufleitung (40), einen dritten Durchlaß (65) für die Verbindung eines dritten Anschlusses (A) des Umsteuerschiebers mit dem ersten Druckdurchlaß (28), einen vierten Durchlaß (66) für die Verbindung eines vierten Anschlusses (B) des Umsteuerschiebers mit dem zweiten Druckdurchlaß (29) und einen fünften Durchlaß (6?) für die Verbindung des ersten Steuerdurchlasses (34-) mit der Verbindungsleitung (41) enthält.

-17· Hydraulikpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußblock (70) aus einem Anschlußkörper (71) und einem Umsteuerschieber

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(72) zusammengesetzt ist und daß der Anschlußkörper einen ersten Durchlaß (73) für die Verbindung eines ersten Anschlusses (P) des Umsteuerschiebers mit dem zur Kammer (k) an der hinteren Seite des Niederdruckkolbens (24) führenden Durchlaß (38), einen zweiten Durchlaß (7*0 für die Verbindung eines zweiten Anschlusses (T) des Umsteuerschiebers mit der Rücklaufleitung (40) und der Verbindungsleitung (41), einen dritten Durchlaß (75) für die Verbindung eines dritten Anschlusses (A) des Umsteuerschiebers mit dem ersten Steuerdurchlaß (34) und einen vierten Durchlaß (76) für die Verbindung eines vierten Anschlusses des Umsteuerschiebers gleichzeitig mit der Druckleitung (37) und mit dem ersten und dem zweiten Druckdurchlaß (28 bzw. 29).

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