DE2716541A1 - Hydraulischer selbstschalter - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN

Dr. r«r. not. W. KÖRBER Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

D-8000 MÜNCHEN 2 2 Steinsdorfstraße 10

1£> (089) * 29 66 84

14. April 1977

SOCIETE ANONYME AUTOMOBILES CITROEN 117/167 Quai Andre Citroen

F-75747 Paris Cedex 15 / Frankreich

Pa tentanmeldung

HYDRAULISCHER SELBSTSCHALTER

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Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Selbstschalter zum Einbau zwischen einer Pumpe und einem Druckspeicher, um in dem letzteren den Druck der Flüssigkeit zwischen zwei bestimmten Werten zu halten.

Es sind bereits Selbstschalter bekannt, bei welchen die gewünschten bestimmten Druckwerte dadurch erhalten werden, indem der Ausgleich von zwei Federn in Anspruch genommen wird, die mit Verteilungsorganen zusammenwirken, wodurch die Gefahr von Fehlern gegenüber anderen bekannten Ausf iihr ung s for me η erhöht wird, bei denen nur eine einzige Feder und ein einziges Verteilungsorgan verwendet wird, um eine Abzweigung der Förderung der Pumpe zur Saugseite zu steuern. Es muß jedoch im letzteren Fall jedes Phänomen einer ständigen Laminierung des Fluids in der Nähe der Öffnungs- und Schließstellungen der Abzweigung vermieden werden, nämlich alle Schläge, Stöße oder Geräusche, die eintreten, wenn nur auf das Druckungleichgewicht der Flüssigkeit auf das Verteilungsorgan eingewirkt wird, um einen Spielraum zwischen den Einschalt- und Ausschaltdrücken zu erhalten.

Um solche Phänomene zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, dem Verteilungsorgan mechanische Mittel zuzufügen, welche einen freien Durchlaß des Verteilungsorgans von der einen zur anderen der Einschalt- bzw. Ausschaltstellungen sicherzustellen.

Solche Mittel haben jedoch im allgemeinen eine unbestimmte und ungenaue Empfindlichkeit oder sind von empfindlicher Ausführung und unterliegen der Abnutzung, so daß die erzielten Ergebnisse aus allen diesen Gründen zu

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wünschen übrig lassen.

Der Lrfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Selbstschalter zu entwickeln, bei denen die vorerwähnten Nachteile trotz einfacher Bauform vermieden sind.

Im besonderen besitzt der erfindungsgemäße hydraulische Selbstschalter, der für den Einbau zwischen einer Pumpe und einem Druckspeicher bestimmt ist, um den Flüssigkeitsdruck im letzteren zwischen zwei bestimmten Werten zu halten, ein Rückschlagventil in einer Versorgungsleitung des Speichers und, diesem Ventil vorgeschaltet, eine Abzweigforderleitung von der Pumpe zur Saugseite enthaltend ein Verteilungsorgan, das den entgegengesetzten Wirkungen einer Feder und des Druckes ausgesetzt ist, der oberstromseitig des Rückschlagventils herrscht, welche Wirkungen das Bestreben haben, das Verteilungsorgan in die Schließstellung bzw. in die Öffnungsstellung der Abzweigung zu belasten, wobei sich der erfindungsgemäße Schalter im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß das Verteiluggsorgan mit einem beweglichen Satz mit zwei stabilen Stellungen magnetischer Haftung fest verbunden ist, die den Schließ- und üffnungs-Stellungen der Abzweigung für die vorerwähnten zwei Druckwerte entsprechen.

Ein solcher Selbstschalter kann vorteilhaft auch in den Körper der Pumpe eingebaut werden.

Eine Ausführungsform eines solchen Selbstschalters ist nachfolgend beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

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Fig. 1 eine Ansicht im Schnitt einer eingebauten Pumpe mic Einschaltung und Ausschaltung in verschiedenen Eoenen gesehen, um die inneren Leitungen besser erkennbar zu machen, die auch in Fig. 2 dargestellt sind;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Pumpe nach Fig. 1 nach Querebenen, die von aen vorangehenden verschieden sind und so gewählt sind, daß die inneren Leitungen des Ganzen besser erkennbar sind;

Fig. 3 eine Ansicht der Gesamtanordnung im Aufriß, gesehen in der Richtung des Pfeils III in Fig. und

Fig. 4 eine Ansicht der Gesamtanordnung Lti Aufriß, gesehen in der Richtung des Pfeils IV in Fig. 1, wobei der untere Teil teilweise im Schnitt dargestellt ist.

Die dargestellte Pumpe besitzt einen Pumpenkorper 1, in welchem wie nachfolgend angegeben, eine zylindrische Laufbüchse 2 unbeweglich eingesetzt ist, in der ein Kolben 3 gleitet.

Der Kolben weist ein Endstück 4 ausserhalb der Laufbücnse auf und steht unter der Wirkung einer Druckfeder 5, die es in Kontakt mit einem Exzenter 6 belastet, der eine Drehant.riebswelle 7 besitzt, die in einem unteren Gehäuse la der Pumpe gelagert ist.

Der Körper der Pumpe 1 weist eine EinlaSleitung 8 für die zu pumpende Flüssigkeit auf, die mit einer Nut 9 in Verbindung steht, in welche radiale Kanäle 10 der

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Laufbüchse 2 münden und welche durch den Kolben 3 in seinem in der Zeichnung dargestellten unteren Totpunkt freigegeben sind.

Die Pumpenkaiiuaer 11 erstreckt sich in der Lauf büchse oberhalb der Kanäle 10 und ist am Ende der Laufbüchse durch ein Förderventil 12 begrenzt, das durch eine Fecer 13 in die Schließstellung belastet ist. Das Ventil und seine Feder befinden sich in einem Teil 14, wobei die bauelementgruppe 14, 2 in den Körper 1 eingepreßt ist und sich gegen einen Anschlagring 16 abstützt, der sicherheitshalber in einer Nut des erwähnten Körpers sitzt.

Der Teil 14 weist uin das Gehäuse des Ventils 12 herum seitliche öffnungen 17 auf derart, daß wenn das Ventilverschlußstück von seinem Sitz abgehoben wird, den die Laufbuchse 2 bildet, die geförderte Flüssigkeit aus der Pumpenkammer 11 zu einer Förderleitung 13 gelangen kann, die in dem Teil 14 vorgesehen ist. In dem letzteren ist ein Rückschlagventil 19, im vorliegenden Fall ein Kugelventil, vorgesehen, dem als Sitz der Ausgang der Förderleitung 18 dient, und das Gehäuse aieses Rückschlagventils ist mit öffnungen 20 versehen, welche in eine Kammer 21 münden, die im Körper der Pumpe zwischen einem ueckel 15, welcher auf den letzteren aufgeschraubt ist, und dem Teil 14 vorgesehen ist. In diese Kammer 21 mündet eine Anschlußleitung 22 mit einem nicht dargestellten Druckspeicher, der zur Versorgung durch aie Pumpe bestimmt ist.

Mit der Kammer 21 ist ferner eine Leitung 23 verbunden, die an einem Sicherheitsventil 24 mündet, im vorliegenden Fall an einem Kugelventil 24a, welches die Leitung 23

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unter dem bestimmten Druck einer Feder 25 verschließt, der auf die Kugel durch einen Stößel 26 übertragen wird. Die Entspannungskammer 27 des Ventils 24 steht über eine Leitung 28 mit dem unteren Gehäuse la der Pumpe in Verbindung, welche mit einem Rohrstück 29 zur Verbindung mit dem nicht dargestellten Behälter versehen ist, aus dem die Pumpe ansaugt.

Die Kammer 21 steht ausserdem über eine Leitung 30 mit einer Kammer 31 in Verbindung, die einen Teil des in den Pumpenkörper eingebauten Ein- und Ausschalters bildet. Die Kammer 31 ist in dem letzteren durch einen Deckel 32 und eine hülse 33 begrenzt, die in eine entsprechende Bohrung des erwähnten Körpers eingesetzt und blockiert ist und zur Aufnahme eines Verteilungsorgans dient, das im vorliegenden Fall durch einen Schieber 34 gebildet wird. Das Ende des Schiebers, das sich in die Kammer 31 erstreckt, trägt eine Abstützglocke für eine Druckfeder 36, welche in der erwähnten Kammer angeordnet ist. Der Schieber 34 weist eine Nut 37 auf, die sich zwischen zwei dichten Anlageflächen befindet, und mit zwei radialen Leitungen 38, 39 zusammenwirkt, die in axialem Abstand voneinander in der Hülse 33 vorgesehen sind. Diese Leitungen stehen mit der Leitung 40 bzw. 41 im Körper der Pumpe in Verbindung.

Die Leitung 40 mündet in den Raum zwischen dem Förderventil 12 und dem Rückschlagventil 19, im vorliegenden Fall mittels einer Einkerbung 42, die am Ende der Laufbuchse 2 vorgesehen ist. Die Leitung 41 vereinigt sich mit der Entspannungsleitung 28.

Das andere Ende des Schiebers 34 ragt ebenfalls aus der Hülse 33 heraus und trägt aufgepreßt einen mit Schultern

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ausgebildeten Ringkörper 43, zu beiden Seiten von welchem zwei scheibenförmiga ferromagnetische Anker 45,
46 angeordnet sind und uurch Sprengringe 44 gehalten
werden, zwischen welchen scheibenförmigen Ankern ein
ringförmiger Dauermagnet 47 angeordnet ist. Oer letztere wird an seinem Umfang in fester Stellung im Körper der Pumpe gehalten, im vorliegenden Fall durch einen Klemmring 48, der im Körper durch einen Deckel 4 9 festgehalten wird, der die Kammer verschließt, welche den Magneten und die entsprechende bewegliche Garnitur enthält.

Die Wirkungsweise des in die Pumpe eingebauten Selbstschalters ist wie folgt:

Der Anker 4 5 befindet sich in der haftstellung und der Schieber 34 in der Stellung, die in der Zeichnung dargestellt ist, so lange die auf ihn durch die Feder 36
und durch die magnetische Anziehung des Ankers 4 5 ausgeübte Kraft gegenüber der Kraft vorherrschend ist, die auf den Querschnitt des Schiebers durch den in der Kammer 31 erzeugten Flüssigkeitsdruc];, d.h. durch den im Speicher herrschenden Betriebsdruck ausgeübt wird. Unter diesen Bedingungen geschieht das Fördern der Flüssigkeit zum
Speicher durch gleichzeitiges Öffnen des Fürderventils 12 und des Rückschlagventils 19.

Wenn der in der Kammer 31 herrschende Druck auf einen
Schieber 34 wirksam wird, bewirkt eine gegenüber den
vorgenannten Kräften vorherrschende Kraft das Abheben
des Ankers 4 5, so daß die magnetische Anziehungskraft
desselben plötzlich so stark abnimmt, daß die Feder 36 nachgibt und der Schieber 3 4 sich mit sdner beweglichen Garnitur 43, 4 5, 4 6 ruckartig in seine andere Verteilungsstellung bewegt, in welcher der Anker 4 5 sich in Haftstellung gegen den Magneten 47 befindet, während die

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Nut des Schiebers 3 4 die Leitungen 33 und 39 miteinander verbindet. Hieraus ergibt sich, daß durch die Leitungen 40 und 33, die Hut des Schiebers und aie Leitungen 41 und Zi eine Ableitung dar Förderung der Pumpe zum Gehäuse 1 und zum Behälter und damit zur Saugseibe tier Pumpe erhalten wird, nachdem die im Gehäuse enthaltenen drehbaren Organe geschmiert worden sind.

In diesem Falle arbeitet das Förderventil 12 normal, während das Rückschlagventil 19 durch den in Speicher herrschenden Betriebsdruck auf seinem Sitz gehalten wird.

Da aie magnetische Anziehungskraft, die auf den Anker der beweglichen Garnitur ausgeübt wird, nun im gleichen Sinne wie die auf dan Schieber 34 durch den Betriebsdruck im Speicher ausgeübte Kraft ist, wirken beide der Kraft der Feder 36 entgegen, ergibt sich, daß dieser zweite stabile Zustand des Schiebers nur wieder in Kraft gesetzt wird für einen Wert des Betriebsdruckes, der wesentlich niedriger als derjenige ist, der das Abheben des Ankers 4 5 bewirkte und dessen Abstand vor allem durch die Eigencharakteristik der Feder und des Magnetsystems bestimmt werden kann.

Wenn der Betriebsdruck daher auf den bestimmten niedrigeren Wert abfällt, bei welchem das Lösen aes Ankers stattfindet, führt die plötzliche Zunahme dieser magnetischen Anziehungskraft diesesmal zu einer plötzlichen Rückführung des Schiebers in seine dargestellte anfängliche SteuerStellung, die derjenigen der Haftung des Ankers 4 5 entspricht.

Eine solche bistabile Wirkungsweise des Schiebers wiederholt sich daher in Abhängigkeit von dan bestimmten

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Druckwerten bei uer Abschaltung una Zuschaltung der Pumpe .axt uem Speicher.

Das Ventil 24 stellt die übliche Sicherheitsfunktion sicher und vermeidet jeues unerwünschte überschreiten eines bestimmten MaxinaldruJKas im Ketriebskreislauf, der höher als der bestimmte Abschalturuck ist. uie Erfindung ist natürlich nicht auf den dargestellten und beschriebenen hydraulischen Schalter beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

Der,-' Patentanwalt

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Leerseite

Claims (2)

Ansprüche :

1.1 Hydraulischer Selbstschalter zur Anordnung zwischen einer Pumpe und einem Druckspeicher, um den Flüssigkeitsdruck in dem letzteren zwischen zwei bestimmten Vierten zu halten, mit einem Rückschlagventil in der Versorgungsleitung für den Speicher, und diesem Ventil vorgeschaltet eine Nebenschlußfürderleitung der Pumpe zur Saugseite mit einem Steuerorgan, welches den entgegengesetzten Wirkungen einer Feder und ctes Druckes ausgesetzt ist, der unterstromseitig des Rückschlagventils herrscht, welche Wirkungen das Bestreben haben, das Steuer- bzw. Verteilungsorgan in die Schließ- und in die Offenstellung der erwähnten Nebenschlußleitung zu belasten, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer- bzw. Verteilungsorgan (34) mit einer bev/eglichen Garnitur (43, 45, 46) mit zwei stabilen magnetischen Haftstellungen fest verbunden ist, die der Schließ- bzw. Offenstellung der Nebenschlußleitung für die beiden vorerwähnten Druckwerte entsprechen.

2. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (19), das Steuer- bzw. Verteilungsorgan (34), seine bewegliche Garnitur (43, 45, 46) mit magnetischer Haftung, die Feder (36), eine Kammer zur Ausübung des erwähnten Druckes auf das Steuer- bzw. Verteilungsorgan und die erwähnte Nebenschlußleitung (40, 38, 41, 28) in den Körper (1) der Pumpe eingebaut sind.

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ORIGINAL INSPECTED