DE19528451C2 - Drosseleinrichtung für Verdrängerpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drosseleinrichtung für Verdrängerpumpen, insbesondere Flügelzellenpumpen, die ei­ nen Druckraum aufweisen, der über eine Drosseleinrichtung mit einer Auslaßbohrung in Verbindung steht. Im Pumpenge­ häuse befinden sich außerdem eine Gehäusebohrung mit einem Stromregelkolben, dessen vordere Stirnfläche in den Druck­ raum hineinragt. Eine hintere Stirnfläche des Stromregel­ kolbens ragt in eine Kammer, die stromabwärts der Drossel­ einrichtung den Auslaßdruck enthält. Der Stromregelkolben gibt in Abhängigkeit des auf die beiden Stirnflächen wir­ kenden Differenzdruckes eine Verbindung zu einem Einlaßka­ nal frei.

Zur Druckölversorgung von Hilfskraftlenkungen setzt man häufig Flügelzellenpumpen ein. Damit der Förderstrom nicht mit der Antriebsdrehzahl des Fahrzeugmotors linear ansteigt, versieht man diese Pumpen mit einem Stromregel­ ventil. Ein solches Stromregelventil läßt den Förderstrom beispielsweise bis zu einer Drehzahl von n = 1 200 U/min ansteigen und regelt dann bei weiterem Anstieg der Drehzahl den Förderstrom kontinuierlich ab, so daß sich eine fallen­ de Förderstromkennlinie ergibt. Auf diese Weise läßt sich mit der Hilfskraftlenkung bei höheren Fahrgeschwindigkeiten ein besseres Lenkverhalten erzielen, das heißt, die hydrau­ lische Kraftunterstützung wird reduziert, so daß sich ein besseres Lenkgefühl einstellt.

Aus der DE 41 01 210 A1 ist bereits eine derartige Drosseleinrichtung bekannt. Hier ist der gegen Federkraft verstellbare Kolben mit einer steuerbaren Öffnung versehen, durch die der Zulauf-Querschnitt veränderbar ist. Der mit der Pumpendrehzahl steigende Differenzdruck an der steuer­ baren Öffnung verändert die axiale Stellung des Kolbens derart, daß sich der Strömungsquerschnitt verkleinert. Grö­ ße und Position der Öffnung bestimmen hier die Förderstrom­ kennlinie.

Die bekannte Druckregelung wirkt drehzahlabhängig und wird für einen bestimmten Druck festgelegt. Der Kennlinien­ verlauf kann zwar durch die Lage und Größe der Radialboh­ rungen variieren, die Aufspreizung unter Druck läßt sich jedoch nicht ganz vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit Hilfe einer Förder­ stromregelung die starke Aufspreizung der Kennlinie unter Druck zu vermeiden. Ziel dieser Regelung ist eine weitge­ hend waagerecht verlaufende Kennlinie bei verschiedenen Drücken über dem gesamten Drehzahlbereich. Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Drosselein­ richtung aus einer in die Auslaßbohrung fest eingesetzten Büchse und einer gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren Schiebehülse besteht. Die Schiebehülse hat an ihrem Außen­ umfang axiale Nuten, die in der Ausgangsstellung durch ei­ nen Ventilsitz und in der Endstellung durch die Büchse teilweise oder ganz verschlossen sind. In der Ausgangsstel­ lung wird der Verbraucher zunächst nur durch die Drossel­ bohrung in der Schiebehülse versorgt. Nimmt der Differenz­ druck an der Schiebehülse zu, so wird diese verschoben und die Nuten vergrößern den Durchfluß-Querschnitt. Die Nuten werden nach Anliegen der Schiebehülse an der Büchse teil­ weise oder ganz verschlossen. Dadurch verringert sich der wirksame Strömungsquerschnitt und man erhält die waagerecht verlaufende, druckunabhängige Kennlinie über dem gesamten Drehzahlbereich.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längs-Schnitt durch eine Flügelzellen­ pumpe mit der erfindungsgemäßen Regelein­ richtung, in welcher sich die Kolben der Drosseleinrichtung und der Stromregelkolben in der Ausgangsstellung befinden und

Fig. 2 eine Ausschnitts-Vergrößerung der Drossel­ einrichtung nach Fig. 1.

Die Flügelzellenpumpe entspricht einer allgemein be­ kannten Bauart, so daß sich die anschließende Beschreibung auf die wesentlichen Teile beschränkt. Die Pumpe trägt auf einer Antriebswelle 1 einen Rotor 2, in welchem radial gleitende Flügel 3 geführt sind. Der Rotor 2 liegt zwischen einer vorderen Stirnplatte 4 und einer hinteren Druckplat­ te 5. Die Flügel 3 gleiten in einem Kurvenring 6. Hinter der Druckplatte 5 befindet sich ein Druckraum 7, der über Durchbrüche 8 und 10 mit den zwischen dem Rotor 2, dem Kur­ venring 6 und den Flügeln 3 gebildeten druckführenden För­ derräumen in Verbindung steht. Das Öl fließt den saugseiti­ gen Förderräumen von einem nicht gezeichneten Tank über eine Zulaufbohrung 12 einem Einlaßkanal 13 und einer Ring­ kammer 11 zu. In einer an den Druckraum 7 anschließenden Gehäusebohrung 14 befindet sich ein durch eine Feder 15 belasteter Stromregelkolben 16. Dieser weist einen vorderen Steuerbund 17 auf, hinter welchem sich der Einlaßkanal 13 befindet.

An die Druckkammer 7 schließt eine mit einem Auslaß 18 verbundene Bohrung 20 (Fig. 2) für den Verbraucherstrom an. Eine Differenzdruckbohrung 9 verbindet eine federseitige Kammer 19 des Stromregelkolbens 16 mit dem Auslaß 18. Nach der Erfindung ist in der Bohrung 20 eine gegen die Feder 21 bewegbare Schiebehülse 22 geführt. Eine Drosselbohrung 23 der Schiebehülse 22 stellt eine Verbindung vom Druckraum 7 zu dem Auslaß 18 her. Die Schiebehülse 22 weist einen Ven­ tilsitz 24 und die Bohrung 20 eine Schließkante 25 auf. Außerdem sind axiale Nuten 27 in die Schiebehülse 22 einge­ arbeitet. Die Feder 21 stützt sich an einem Absatz einer gegen ein Sitz 26 eingepreßten Büchse 28 ab. Die Büchse 28 hat einen Anschlag 29 für die Schiebehülse 22.

Sobald der Rotor 2 sich dreht, drücken die Flügel 3 das zwischen sich eingeschlossene Öl durch die Durch­ brüche 8 und 10 in den Druckraum 7. Der Stromregelkolben 16 regelt die sogenannte Abregelmenge, die die Pumpe ver­ läßt. - Die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung hat man in die Pumpe eingebaut, um eine starke Zunahme dieser Abrege­ lung unter hohem Gegendruck zu verhindern. -

Bereits bei geringen Volumenströmen, die die Pumpe verlassen und die Schiebehülse 22 durchströmen, hebt diese von ihrem Ventilsitz 24 ab. Der Ölstrom fließt sowohl durch die Drosselbohrung 23 als auch durch die außen axial ange­ ordneten Nuten 27. Mit zunehmender Drehzahl und steigendem Differenzdruck zwischen Druckraum 7 und Pumpenausgang und mit steigendem Staudruck an der Schiebehülse 22 wird diese gegen die Feder 21 in Richtung der Büchse 28 verschoben. Während der Bewegung der Schiebehülse 22 verkleinert sich der wirksame Strömungsquerschnitt zwischen den äußeren Nuten 27 und der Büchse 28 und zugleich zwischen den sich verengenden Federwindungen der Feder 21. Es wird eine Dros­ selwirkung erreicht. Die Differenzdruckbohrung 9 liefert den ausgangsseitigen Druck vom Innenraum der Büchse 28 in die Kammer 19 des Stromregelkolbens 16. Die Drosselboh­ rung 23 bestimmt die Abregelmenge und der Verschiebeweg A der Schiebehülse 22 liefert eine sehr geringe Drucksprei­ zung dieser Abregelmenge.

Mit steigender Drehzahl (Fahrgeschwindigkeit) nimmt demzufolge der Differenzdruck auch auf die dem Druckraum 7 zugewandte Stirnfläche des Stromregelkolbens 16 zu. Der Stromregelkolben 16 wirkt als Druckwaage und dieser ver­ schiebt sich gegen die Kraft der Feder 15 und gegen die Kraft des in der Kammer 19 herrschenden Auslaßdruckes nach rechts. Dabei öffnet der Steuerbund 17 den Einlaßkanal 13. Ein Teilstrom gelangt somit vom Druckraum 7 in die Ringkam­ mer 11, also zur Zulaufseite der Pumpe. Der noch verfügbare Nutzstrom fließt über die Drosseleinrichtung 22, 28 und den Auslaß 18 zum Verbraucher.

Bezugszeichen

1

Antriebswelle

2

Rotor

3

Flügel

4

Stirnplatte

5

Druckplatte

6

Kurvenring

7

Druckraum

8

Durchbruch

9

Differenzdruckbohrung

10

Durchbruch

11

Ringkammer

12

Zulaufbohrung

13

Einlaßkanal

14

Gehäusebohrung

15

Feder

16

Stromregelkolben

17

Steuerbund

18

Auslaß

19

Kammer

20

Bohrung

21

Feder

22

Schiebehülse

23

Drosselbohrung

24

Ventilsitz

25

Schließkante

26

Sitz

27

2

axiale Nuten

28

Büchse

29

Anschlag
A Verschiebeweg

Claims (2)

1. Regeleinrichtung für Verdrängerpumpen, insbesondere Flügelzel­ lenpumpen, mit folgenden Merkmalen:

• - ein Druckraum (7) steht über eine Drosseleinrichtung mit einem Auslaß (18) in Verbindung;
• - eine vordere Stirnfläche eines in einer Gehäusebohrung ver­ schiebbaren Stromregelkolbens (16) ragt in den Druckraum (7);
• - eine hintere Stirnfläche des Stromregelkolbens (7) ragt in eine Kammer (19), die stromabwärts der Drosseleinrichtung (28, 22) den Auslaßdruck enthält;
• - der Stromregelkolben (7) gibt in Abhängigkeit des auf die beiden Stirnflächen wirkenden Differenzdruckes eine Verbin­ dung vom Druckraum (7) zu einem Einlaßkanal (13) frei,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - Die Drosseleinrichtung (28, 22) besteht aus einer in eine Bohrung (20) eingesetzten Schiebehülse (22), die gegen die Kraft einer Feder (21) gegen eine feste Büchse (28) ver­ schiebbar ist;
• - die Schiebehülse (22) hat an ihrem Außenumfang axiale Nuten (27), die in der Ausgangsstellung durch einen Ventilsitz (24, 25) verschlossen und in der Endstellung durch die Büchse (28) teilweise oder ganz verschlossen sind.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei­ chnet, daß die axialen Nuten (27) in der Schiebehülse (22) radial tiefer sind als ein Absatz (29) in der Büchse (28) und die Nuten (27) in der Endstellung nicht verschlossen sind.