DE19722495A1 - Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen - Google Patents
Pumpe mit verstellbarem FördervolumenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Pumpe ist aus der DE 33 47 015 bekannt. Sie besteht beispielsweise aus ei
ner Flügelzellenpumpe, die einen Verbraucher mit einer Druckleitung versorgt. Von der Ver
braucherdruckleitung zweigt eine Stelleitung ab, die in einer Stellkolben-Zylinder-Einheit en
det. Zudem zweigt von der Verbraucherdruckleitung eine Rücklaufleitung ab, die in einer
Regelkolben-Zylinder-Einheit endet. Die Zylinder-Einheiten befinden sich auf gegenüberlie
genden Seiten eines die Pumpenfördermenge beeinflussenden Stellelements, beispielswei
se einem Stator einer Flügelzellenpumpe. Der Stellkolben weist eine kleinere Kolbenfläche
als der Regelkolben auf und der Regelkolben ist in Richtung maximaler Fördermenge der
Pumpe federbelastet. In der Rücklaufleitung befindet sich vor der Regelkolben-Zylinder-Ein
heit eine Blende. Hinter der Regelkolben-Zylinder-Einheit ist ein Druckbegrenzungsventil an
geordnet, das durch einen druckabhängigen elektrischen Sensor gesteuert wird, der einen
Systemdruck aus der Verbraucherdruckleitung abgreift. Damit die Steuerung erst einsetzt,
wenn ein vorgegebener Solldruck einsetzt, ist zwischen dem Sensor und dem Druckbegren
zungsventil ein Vergleicher angeordnet.
Bevor die Flügelzellenpumpe läuft, stellt eine in der Regelkolben-Zylinder-Einheit angeord
nete Feder den Stator auf maximale Exzentrizität und daher auf eine maximale Förder
menge. Das Druckbegrenzungsventil ist geschlossen. Fängt die Pumpe an zu laufen, so för
dert sie mit maximalem Fördervolumen bis der Systemdruck in der Verbraucherdruckleitung
gleich dem Solldruck ist, auf den der Sollwert des Vergleichers eingestellt ist. Übersteigt der
Systemdruck den Solldruck, so übersteigt der Istwert des Sensors den Sollwert des Verglei
chers, und es wird ein elektrisches Signal dem Druckbegrenzungsventil zugeführt. Das
Druckbegrenzungsventil öffnet und es fließt von der Verbraucherdruckleitung der Pumpe ein
Steuerölstrom durch die Rücklaufleitung über das Druckbegrenzungsventil zu einem druck
losen Behälter. Durch die Strömung des Druckmittels fällt der Druck an der Blende ab. Infol
gedessen sinkt der Druck in der Druckleitung zur Regelkolben-Zylinder-Einheit ebenfalls. Der
Regelkolben und damit der Stator und der Stellkolben verschieben sich so, daß sich die För
dermenge der Pumpe verringert. Ist der Solldruck erreicht und wird kein Druckmittel ver
braucht, so reicht es aus die Pumpenleckage und den Durchfluß durch das Druckbegren
zungsventil zu ersetzen, um den Druck aufrecht zu erhalten.
Wird von einem Verbraucher aus der Verbraucherdruckleitung Druckmittel abgefordert, z. B.
zur Füllung eines Schaltgliedes, so führt dies zu einem Anstieg des Volumenstroms und zu
einem Abfall des Systemdrucks in der Verbraucherdruckleitung. Damit fällt der Systemdruck
unter den Solldruck, wodurch der Sensor das Druckbegrenzungsventil schließt. Hierdurch
bricht die Strömung durch die Blende ab und damit auch der Druckabfall an der Blende, wo
durch sich auf der Seite der Stellkolben-Zylinder-Einheit und auf der Seite der Regelkolben-
Zylinder-Einheit der gleiche Druck einstellt. Da der Regelkolben zusätzlich zum Druck aus
der Leitung mit einer Federkraft belastet ist, wird der Regelkolben, der Stator und der Steu
erkolben verschoben, so daß sich das Fördervolumen der Pumpe erhöht und der Verbrauch
ausgeglichen. Der Systemdruck wird wieder auf den Solldruck erhöht.
Dieser Regelvorgang läuft jedoch so langsam ab, daß für die modernen, elektronisch ge
steuerten Getriebe, bei denen eine Druckanpassung während der Schaltung gefordert wird,
derartige Pumpen, insbesondere Flügelzellenpumpe, nicht mehr verwendet werden können.
Besonders bei kontinuierlich verstellbaren Getrieben (CVTs) sind jedoch Pumpen gefragt,
die bei einer hohen Drehzahl eine geringe Leistung aufnehmen, wobei dies am einfachsten
mit einer Verstellpumpe erreicht wird. Steigt bei einem CVT, das beispielsweise aus zwei
Scheibensätzen und einem Umschlingungsorgan besteht, sprunghaft das Motormoment an,
so muß der Druck der Scheibensätze auf das Umschlingungsorgan so schnell ansteigen,
daß das Umschlingungsorgan nicht durchrutscht, da das Band sonst vorzeitig verschleißt.
Erschwerend kann noch hinzukommen, daß während das Motormoment sprunghaft ansteigt,
gleichzeitig die Scheiben verstellt werden, d. h. daß gleichzeitig zum erforderlichen Druck
anstieg ein Verbrauch hinzu kommt, der den Systemdruck abfallen läßt und damit entgegen
den von der Pumpe erzeugten Druckanstieg wirkt.
Der kritische Fall ist die Schnellverstellung bei Notbremsung zum Stillstand. Dabei muß in
wenigen Zehntelsekunden die Anfahrübersetzung erreicht werden. Durch die Verstellung
des Fördervolumens einer Pumpe, insbesondere bei einer Flügelzellenpumpe, kann ein der
art steiler Druckanstieg nicht erzeugt werden.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Pumpe der eingangs
genannten Art so auszubilden, das sie einen sprunghaften Anstieg des Systemdrucks er
zeugen kann und damit unmittelbar einem sprunghaften Solldruckverlauf folgt. Gleichzeitig
soll eine möglichst einfache, für Großserien geeignete Konstruktion erreicht werden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausge
staltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Erfindungsgemäß wird ein auf den Verbraucher und auf die Elastizität des Systems abge
stimmter, konstanter Volumenstrom in der Rücklaufleitung erzeugt, der schlagartig in die
Verbraucherdruckleitung umgeleitet wird, wenn eine sprunghafte Druckerhöhung in der Ver
braucherdruckleitung benötigt wird. Somit steht jederzeit bei schnellen dynamischen Vor
gängen im Getriebe ein definiertes Druckerhöhungspotential zur Verfügung, womit der Sy
stemdruck unmittelbar Solldruckverläufen mit Drucksprüngen folgen kann. Indem bewußt ein
etwas größerer Volumenstrom durch die Rücklaufleitung erzeugt wird, um Drucksprünge er
zeugen zu können, wird ein Kompromiß zwischen einem ökonomischen System und einem
System, mit dem sprunghaft ansteigende Druckverläufe erzeugt werden können, gebildet.
Grundsätzlich sind hierfür alle Pumpen besonders geeignet, deren Fördervolumen verstellte
werden kann, womit gleichzeitig zum Umleiten des Volumenstroms in der Rücklaufleitung
die Erhöhung des Fördervolumens genutzt werden kann, Drucksprüngen zu folgen und
stoßartigen Verbraucherbedarf zu decken. Es kommen also beispielsweise Axialkolbenpum
pen mit verstellbaren Schiefscheiben, Radialkolbenpumpen mit verstellbaren Exzentern und
Flügelzellenpumpen mit verstellbaren Statoren in Frage. Von den Verstellpumpen eignen
sich wiederum die Flügelzellenpumpen aufgrund ihres geringen Bauaufwandes besonders
für Großserien. Das Fördervolumen der Flügelzellenpumpen wird, wie schon beschrieben,
durch die Verstellung des Stators verändert. Konstruktiv einfach und besonders für Großse
rien geeignet, kann dies erreicht werden, indem der Stator schwenkbar in einem Gehäuse
gelagert ist, der Stator in Richtung maximalem Fördervolumen federbelastet ist und sich zwi
schen Gehäuse und Stator ein Druckraum befindet, durch den, wenn der Druck ansteigt, der
Stator gegen die Federkraft in Richtung minimalem Fördervolumen verstellt wird.
Die schlagartige Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung in die Verbraucher
druckleitung wird konstruktiv einfach durch ein schlagartig schließbares Ventil in der Rück
laufleitung erreicht.
Wird das Ventil geschlossen, so fällt der Druck hinter dem Ventil ab. Greift man einen Re
geldruck hinter dem Ventil ab, so werden bei offenem Ventil Systemdruckschwankungen er
faßt und es kann beispielsweise bei Druckabfall, z. B. wenn ein Schaltglied (Verbraucher) ge
füllt wird, das Fördervolumen der Pumpe erhöht und damit auch der Systemdruck erhöht
werden, bis der Solldruck wieder erreicht ist. Verändert sich der Solldruck schlagartig, z. B.
weil bei einem CVT-Getriebe das Motormoment ansteigt, so wird das Ventil geschlossen,
wodurch der Druck hinter dem Ventil abfällt. Die Regelung der Pumpe reagiert dann analog
wie bei einem Druckabfall des Systemdrucks und es wird das Fördervolumen der Pumpe in
Richtung Maximum verstellt, wodurch zusätzlich zu der Druckerhöhung durch die Umleitung
des Volumenstroms in der Rücklaufleitung eine Druckerhöhung und Volumenstromvergröße
rung durch die Verstellung der Fördermenge der Pumpe erreicht wird.
Wird der Regeldruck hinter dem Ventil abgriffen, so wird mit einer einfachen Konstruktion er
reicht, daß die Effekte - Druck- und Volumenstromerhöhung in der Verbraucherdruckleitung
durch die Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung und durch die Verstellung
des Fördervolumens der Pumpe in Richtung Maximum - miteinander kombiniert werden
können, wodurch Systemdruckschwankungen und sprunghafte Solldruckerhöhungen aus
geglichen werden können.
Indem der Regeldruck hinter dem Ventil abgegriffen wird, wird zudem eine schnelle Verstel
lung der Pumpe in Richtung maximales Fördervolumen erreicht, wenn der Solldruck sprung
haft ansteigt und das Ventil geschlossen wird.
Das Ventil kann vorteilhaft durch einen Hauptdruckregelschieber oder ein Magnetventil ge
bildet werden, die die Rücklaufleitung schlagartig schließen können. Am Hauptdruckregel
schieber wird ein Modulierdruck zur Vorgabe des Soldrucks eingegeben. Hierdurch ist kein
zusätzliches Bauteil zur Eingabe des Modulierdrucks erforderlich.
Mit einem Magnetventil können die Schließzeiten getaktet werden, wodurch der Volumen
strom durch das Ventil genauer bestimmt werden kann.
Ein definierter Volumenstrom in der Rücklaufleitung wird dadurch erreicht, daß in der Rück
laufleitung hinter dem Ventil eine Beruhigungskammer und dahinter eine Blende angeordnet
ist und in der Beruhigungskammer der Regeldruck für die Pumpe gemessen wird. Besitzt die
Beruhigungskammer einen ausreichend großen Querschnitt im Vergleich zur Blende, so
kann die Strömungsgeschwindigkeit in der Beruhigungskammer vernachlässigt werden. Da
durch ist der Druck innerhalb der Beruhigungskammer proportional dem Quadrat der Strö
mungsgeschwindigkeit in der Blende. Dieser Effekt, auch Torricellisches Ausflußgesetz ge
nannt, ist aus der Strömungslehre bekannt und läßt sich mathematisch aus der Bernoulli
schen Gleichung herleiten.
Wird durch die Druckregelvorrichtung der Systemdruck auf einen konstanten Solldruck gere
gelt, so stellt sich in der Beruhigungskammer ein konstanter Druck ein, wodurch die Strö
mungsgeschwindigkeit durch die Blende und damit auch bei vorgegebener Blendenweite
und nahezu konstanter Viskosität der Volumenstrom durch die Blende konstant ist. Damit
kann der Volumenstrom durch die Blendenweite und der durch die Umleitung des Volumen
stroms entstehende sprunghafte Druckanstieg in der Verbraucherdruckleitung genau auf den
Verbraucher, und die Elastizität des Systems abgestimmt werden. Es kann also durch einen
definierten Volumenstrom in der Rücklaufleitung ein definierter sprunghafter Druckanstieg in
der Verbraucherdruckleitung erzeugt werden, indem das Ventil entsprechend geschlossen
und damit der Volumenstrom aus der Rücklaufleitung in die Verbraucherdruckleitung umge
leitet wird.
Am günstigsten stellt sich der Effekt ein, daß der Druck in der Beruhigungskammer propor
tional dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit ist, wenn die Blende unmittelbar hinter
der Beruhigungskammer angeordnet ist. Zudem kann hierdurch Bauraum eingespart wer
den. Konstruktiv einfach und mit wenigen Bauteilen wird dies erreicht, indem die Blende in
einem dünnen Zwischenblech angeordnet ist, das die Beruhigungskammer zur Seite eines
drucklosen Behälters abschließt, beispielsweise dem Ölsumpf.
Indem die Blende scharfkantig ausgeführt ist, wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindig
keit in der Blende weitgehend unabhängig von der Viskosität und damit der Temperatur des
Druckmittels ist, wodurch der Volumenstrom exakter durch die Blendenweite auf den Ver
braucher eingestellt werden kann und sich Temperaturveränderungen nur geringfügig auf
diesen auswirken.
Ist die Querschnittsfläche der Beruhigungskammer mindestens 15 mal größer als die Blen
denweite, so weist das Torricellische Ausflußgesetz, das auf der Annahme beruht, daß die
Strömungsgeschwindigkeit in der Beruhigungskammer vernachlässigbar ist, eine hohe Ge
nauigkeit auf, wodurch wiederum der Volumenstrom in der Rücklaufleitung exakter auf die
Verbraucher und die Elastizität des Systems eingestellt werden kann.
Vorteilhafte Größenverhältnisse ergeben sich, wenn die Blende einen Durchmesser von 2
mm und die Beruhigungskammer eine Länge von 30 mm besitzt.
Konstruktiv einfach wird der Regeldruck in der Beruhigungskammer mit einer Druckleitung
abgegriffen, durch die der Regeldruck an einen Volumenstromregelschieber weitergeleitet
wird, von dem aus eine Stelleitung zu einem Druckraum führt, durch den das Fördervolumen
der Pumpe verstellt wird, beispielsweise ein Druckraum zwischen dem Stator einer
Flügelzellenpumpe und dem Gehäuse der Pumpe.
Wird der Volumenstromregelschieber zusätzlich mit der Druckseite der Pumpe verbunden,
so ergibt sich eine konstruktiv einfache und für Großserien besonders geeignete Lösung den
Regeldruck aus der Beruhigungskammer zu nutzen, um die Pumpe zu verstellen.
Durch ein Überdruckventil, das hinter dem verschließbaren Ventil in der Rücklaufleitung und
vor der Blende angeordnet ist, wird erreicht, daß die Teile vor der Blende und nach dem Si
cherungsventil gegen eine Zerstörung geschützt werden, wenn die Blende verstopfen sollte.
Indem nach dem verschließbaren Ventil ein Kühler angeordnet ist, kann die Temperatur des
Druckmittels auf die nach dem Kühler angeordneten Systemelemente und so unter anderem
auf die Blende, abgestimmt und konstant gehalten werden. Dadurch wird eine hohe Genau
igkeit in der Abstimmung erreicht und die Systemelemente nach dem Kühler werden vor zu
hohen Temperaturen geschützt.
Vorteilhaft wird nach dem verschließbaren Ventil und vor der Beruhigungskammer eine
Druckleitung zur Schmierung eines Systems abgezweigt. Die gesamte Menge des Druckmit
tels kann damit kurzfristig für die Druckerhöhung genutzt werden. Da es sich nur um sehr
kurze Zeitintervalle handelt, wird die Schmierung nicht beeinflußt.
Sinnvoll ist es zuerst das Überdruckventil, dahinter den Kühler und hinter dem Kühler die
Abzweigung zur Schmierung eines Systems anzuordnen. So ist der Kühler ebenfalls vor ei
nem Überdruck geschützt und das Druckmittel wird zur Schmierung eines Systems nicht zu
heiß.
Die erfindungsgemäße Pumpe ist besonders geeignet in einem CVT-Getriebe, wie bei
spielsweise in einem Reibradgetriebe oder einem CVT-Getriebe mit verstellbaren Kegel
scheibenpaaren und Umschlingungsorganen, eingesetzt zu werden. Dies ergibt sich wie
schon oben beschrieben, aus den besonderen Anforderungen, wie beispielsweise reduzier
ter Leistungsaufnahme bei hohen Drehzahlen, sprunghafte Druckanstiege bei
Motormomenterhöhung und gegebenenfalls gleichzeitiger Verstellung der Scheibenpaare
und sprunghaft variierender Bedarf an Volumenstrom in der Verbraucherdruckleitung, die
eine Pumpe in einem CVT-Getriebe erfüllen muß.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zahlreiche Merkmale im Zusammenhang
dargestellt und beschrieben. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Pumpe.
In Fig. 1 ist beispielhaft eine Flügelzellenpumpe 26 dargestellt, die einen Stator 19 auf
weist, der in einem Gehäuse 23 um eine Schwenkachse 18 schwenkbar gelagert ist und zu
einer Seite gegen das Gehäuse 23 mit einer Verstellfeder 25 abgestützt ist und zur anderen
Seite mit dem Gehäuse 23 einen Druckraum 13 bildet. In dem Stator 19 befindet sich ein
Rotor 20, der aus einem Stützring 21 und Flügel 22 besteht. Die Flügel 22 sind in dem Rotor
20 radial verschiebbar gelagert.
Die Flügelzellenpumpe 26 versorgt einen Verbraucher mit einer Druckleitung 1, von der eine
Rücklaufleitung 2 abzweigt. In der Rücklaufleitung 2 ist ein verschließbares Ventil 5, bei
spielsweise ein Hauptdruckregelschieber angeordnet, in das ein Modulierdruck 8 eingespeist
wird. Hinter dem Ventil 5 befindet sich ein Sicherheitsventil 15, an das sich ein Kühler 16 an
schließt. Die Rücklaufleitung 2 zweigt nach dem Kühler 16 in eine Druckleitung 17 ab, die
zur Schmierung eines Systems dient. Hinter der Druckleitung 17 ist eine Beruhigungskam
mer 7 angeordnet, die zu einer Seite mit einem dünnen Blech 9 abgeschlossen wird, in dem
sich eine scharfkantige Blende 6 befindet. Aus der Beruhigungskammer 7 führt eine Druck
leitung 10 in einen Volumenstromregelschieber 11. In den Volumenstromregelschieber 11
führt eine Druckleitung 14, die von der Verbraucherdruckleitung 1 abgezweigt ist. Von dem
Volumenstromregelschieber 11 führt eine Stelleitung 12 in einen Druckraum 13 in der Flü
gelzellenpumpe 26.
Bevor die Flügelzellenpumpe 26 anfängt zu laufen, befindet sich der Stator 19 in einer Stel
lung maximalen Fördervolumens, indem dieser durch die Verstellfeder 25 nach links ge
schwenkt ist, wodurch sich auf der Saugseite größtmögliche Zellen 27 bilden. Fängt die Flü
gelzellenpumpe 26 an zu laufen, so saugt sie über einen Saugfilter 24 Druckmittel an, in der
Regel Öl, aus einer Vorratskammer 3, beispielsweise einem Ölsumpf. Das Ventil 5 bleibt
solange geschlossen bis der Systemdruck in der Verbraucherdruckleitung 1 auf den Soll
druck des Systems angestiegen ist. Wird dieser erreicht, so öffnet das Ventil 5. Ein Volu
menstrom fließt durch die Rücklaufleitung 2 und die Blende 6 zurück in eine Vorratskammer
3 ab. Infolge des Volumenstroms in der Rücklaufleitung 2 bildet sich ein Druck in der Beruhi
gungskammer 7 vor der Blende 6, der über die Druckleitung 10 als Regeldruck an den Vo
lumenstromregelschieber 11 weitergegeben wird. Der Regeldruck verstellt den Volumen
stromregelschieber 11 so, daß durch die Druckleitung 14 Druckmittel in die Stelleitung 12
gelangt wodurch sich ein Druck im Druckraum 13 aufbaut. Der Druck im Druckraum 13 ver
schwenkt den Stator 19 gegen die Federkraft der Verstellfeder 25 nach rechts, wodurch sich
die Zellen 27 auf der Ansaugseite der Flügelzellenpumpe 26 verkleinern und das Fördervo
lumen reduziert wird. Durch diesen Regelmechanismus wird der Systemdruck in der Ver
braucherdruckleitung 1 auf einen konstanten Solldruck eingestellt.
Wird beispielsweise von einem Verbraucher Druckmittel aus der Verbraucherdruckleitung 1
abgefordert, so schließt der Regelschieber 5, und der Druck in der Beruhigungskammer 7
fällt ab. Der Druck in der Beruhigungskammer 7 verstellt über die Druckleitung 10 den Volu
menstromregelschieber 11, so daß der Druck im Druckraum 13 abfällt. Hierdurch wird der
Stator 19 um die Schwenkachse 18 nach links durch die Federkraft der Verstellfeder 25 ge
schwenkt, wodurch die Zellen 27 auf der Ansaugseite vergrößert und damit das Fördervolu
men der Flügelzellenpumpe 26 gesteigert wird. Damit steigt der Volumenstrom in der Ver
braucherdruckleitung 1. Der Systemdruck wird ständig auf den Solldruck geregelt. Der Küh
ler 16 sorgt für eine gleichmäßige Temperatur im Betriebsbereich. Ferner ist die Blende 6 als
scharfkantige Bohrung ausgeführt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit in der Blende 6
nahezu unabhängig von der Viskosität und damit Temperatur ist. Beide Maßnahmen führen
zu einem sehr präzisen Regelverhalten.
Bei Fahrzeugantrieben mit einem CVT, das Kegelscheiben und ein Umschlingungsorgan
aufweist, verhält sich die Anpreßkraft der Kegelscheiben an das Umschlingungsorgan pro
portional dem Motormoment. Für den Fall, daß eine Schnellverstellung notwendig ist, wird
mit dem Modulierdruck 8 das Ventil 5 geschlossen. Dadurch steht der Volumenstrom der
sonst durch die Blende 8 abfließt, zur Druckerhöhung zur Verfügung. Auf diese Weise bleibt
auch in diesem Zustand die Anpreßkraft erhalten, so daß das Umschlingungsorgan nicht
durchrutscht. Wird zusätzlich zu dem hohen Motormoment ein anderes Übersetzungsver
hältnis gewählt, indem die Kegelscheiben verstellt werden, so ist entsprechend der ge
wünschten Verstellgeschwindigkeit bei dem erforderlichen Druckniveau, ein entsprechender
Volumenstrom zur Verfügung zu stellen. Wird der Rückfluß durch das Ventil 5 unterbrochen,
so steht für die Verstellung der zuvor über die Blende abgeflossene Volumenstrom zur Ver
fügung. Das Zeitverhalten des gesamten Systems wird dadurch verbessert.
Die Verstellung der Pumpe ermöglicht die Zunahme des Volumenstroms erst nach mehreren
Zehntel-Sekunden. Das Abschneiden des Stroms durch die Blende erfolgt in wenigen Milli
sekunden. Je träger die Pumpenverstellung und je höher die Anforderungen an den schnel
len Volumenstromanstieg ist, um so größer muß der Blendenstrom sein.
Indem das Ventil 5 geschlossen wird, sinkt der Druck in der Beruhigungskammer 7 ab, wo
durch über den Volumenstromregelschieber 11 der Druck im Druckraum 13 sehr schnell re
duziert wird und sich der Stator 19 in Richtung des maximalen Fördervolumens verschwenkt.
Somit wird zusätzlich zu der Volumenstromerhöhung durch die Umleitung des Volumen
stroms in der Rücklaufleitung 2 die Verstellung der Flügelzellenpumpe 26 genutzt, um den
Volumenstrom zu steigern. Durch die Kombination der beiden Effekte, der Umleitung des
Volumenstroms in der Rücklaufleitung 2 und der Verstellung der Flügelzellenpumpe 26 in
Richtung maximales Fördervolumen, kann sehr schnell ohne Druckabfall ein Verbrauch an
Druckmittel ausgeglichen werden. Ein derartiger Zustand tritt beispielsweise auf, wenn bei
einem CVT-Getriebe die Kegelscheiben schnell verstellt werden, um das Übersetzungsver
hältnis einzustellen.
Bezugszeichenliste
1 Verbraucherdruckleitung
2 Rücklaufleitung
3 Vorratskammer (Sumpf)
4 Druckregelvorrichtung
5 Ventil
6 Blende
7 Beruhigungskammer
8 Modulierdruck
9 Zwischenblech
10 Druckleitung
11 Volumenstromregelschieber
12 Stelleitung
13 Druckraum
14 Druckleitung
15 Überdruckventil
16 Kühler
17 Druckleitung (Schmierung)
18 Schwenkachse
19 Stator
20 Rotor
21 Stützring
22 Flügel
23 Pumpengehäuse
24 Saugfilter
25 Verstellfeder
26 Flügelzellenpumpe
27 Zellen
2 Rücklaufleitung
3 Vorratskammer (Sumpf)
4 Druckregelvorrichtung
5 Ventil
6 Blende
7 Beruhigungskammer
8 Modulierdruck
9 Zwischenblech
10 Druckleitung
11 Volumenstromregelschieber
12 Stelleitung
13 Druckraum
14 Druckleitung
15 Überdruckventil
16 Kühler
17 Druckleitung (Schmierung)
18 Schwenkachse
19 Stator
20 Rotor
21 Stützring
22 Flügel
23 Pumpengehäuse
24 Saugfilter
25 Verstellfeder
26 Flügelzellenpumpe
27 Zellen
Claims (15)
1. Pumpe mit einem einstellbaren Fördervolumen, die einen Verbraucher durch eine
Druckleitung (1) versorgt, von der eine Rücklaufleitung (2) abzweigt, die in einer Vor
ratskammer (3) endet, und die eine Druckregelvorrichtung (4) aufweist, die bei
Druckanstieg in der Verbraucherdruckleitung (1) das Fördervolumen der Pumpe re
duziert und die Abregelmenge erhöht bzw. bei Druckabfall umgekehrt, wobei die
Druckregelvorrichtung (4) aus einem Ventil (5) und einer Blende (6) besteht, die in
der Rücklaufleitung (2) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein definierter Volumenstrom erzeugt wird und dieser zur Druckerhöhung in der
Verbraucherdruckleitung (1) ganz oder teilweise absperrbar ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) geschlossen
werden kann und hinter dem Ventil (5) ein Regeldruck zur Verstellung des Fördervo
lumens der Pumpe abgegriffen wird.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) durch einen
Hauptdruckregelschieber (5) gebildet wird, hinter dem eine Beruhigungskammer (7)
angeordnet ist und der Druck in der Beruhigungskammer (7) gleich dem Regeldruck
ist, und daß hinter der Beruhigungskammer (7) die Blende (6) angeordnet ist.
4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) durch ein Ma
gnetventil (8) vorgesteuert wird, das über einen Microprozessor in Abhängigkeit von
Motor-, Fahrzeug- und Getriebeparametern angesteuert wird und hinter dem Ventil
(5) eine Beruhigungskammer (7) angeordnet ist und der Druck in der Beruhigungs
kammer (7) gleich dem Regeldruck ist, und daß hinter der Beruhigungskammer (7)
die Blende (6) angeordnet ist.
5. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Hauptdruckregelschieber
(5) ein Modulierdruck (8) eingespeist wird.
6. Pumpe nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6)
unmittelbar hinter der Beruhigungskammer (7) angeordnet ist.
7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6) in einem dün
nen Zwischenblech (9) angeordnet ist, das die Beruhigungskammer (7) zu einer Seite
abschließt, und daß die Blende (6) als scharfkantige Bohrung ausgeführt ist.
8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beruhigungskammer (7)
eine Querschnittsfläche aufweist, die mindestens 15 mal größer ist als die Blenden
weite.
9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6) einen Durch
messer von ca. 2 mm aufweist und die Beruhigungskammer (7) ca. 30 mm lang ist.
10. Pumpe nach Anspruch 3 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Beruhigungskammer (7) durch eine Druckleitung (10) mit einem
Volumenstromregelschieber (11) verbunden ist und daß der Volumenstromregel
schieber (11) eine Stelleitung (12) zu einem Druckraum (13) aufweist, durch den das
Fördervolumen der Pumpe verstellt wird.
11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstromregel
schieber (11) durch eine Druckleitung (14) mit der Druckseite der Pumpe verbunden
ist.
12. Pumpe nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem
Ventil (5) in der Rücklaufleitung (2) und vor der Blende (6) ein Überdruckventil (15)
angeordnet ist.
13. Pumpe nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem
Ventil (5) in der Rücklaufleitung (2) und vor der Blende (6) ein Kühler (16) angeordnet
ist.
14. Pumpe nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem
Ventil (5) in der Rücklaufleitung (2) und vor der Blende (6) eine Druckleitung (17) ab
gezweigt wird zur Schmierung eines Systems.
15. Pumpe nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe
in kontinuierlich verstellbaren Getrieben eingesetzt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722495A DE19722495B4 (de) | 1996-06-07 | 1997-05-30 | Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19622952 | 1996-06-07 | ||
| DE19622952.9 | 1996-06-07 | ||
| DE19722495A DE19722495B4 (de) | 1996-06-07 | 1997-05-30 | Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19722495A1 true DE19722495A1 (de) | 1997-12-11 |
| DE19722495B4 DE19722495B4 (de) | 2005-09-29 |
Family
ID=7796432
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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1997
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1052127A1 (de) * | 1999-05-14 | 2000-11-15 | Applied Power Inc. | Aufbau eines verfahrbaren Verdecks mit hydraulischer Stellvorrichtung |
| NL1012064C2 (nl) * | 1999-05-14 | 2000-11-20 | Applied Power Inc | Afdekkapsamenstel met hydraulische bedieningsinrichting. |
| US6299233B1 (en) | 1999-05-14 | 2001-10-09 | Actuant Corporation | Convertible top assembly with hydraulic actuating device |
| WO2003074878A1 (de) * | 2002-03-06 | 2003-09-12 | Zf Lenksysteme Gmbh | Hydrauliksystem mit einer verstellpumpe |
| DE10209880A1 (de) * | 2002-03-06 | 2003-09-18 | Zf Lenksysteme Gmbh | System zur Steuerung einer hydraulischen Verstellpumpe |
| DE10209964A1 (de) * | 2002-03-06 | 2003-09-25 | Zf Lenksysteme Gmbh | System zur Steuerung einer hydraulischen Verstellpumpe |
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