DE19833700A1 - Förderstromregeleinrichtung für Verdrängerpumpen - Google Patents

Abstract

Die Förderstromregeleinrichtung für Verdrängerpumpen, die ein Strombegrenzungsventil und ein Regelventil aufweisen, besteht aus einem verschiebbaren Regelkolben, der durch eine Feder in Richtung einer Öffnung beaufschlagt wird, die mit einem der druckführenden Förderräume der Pumpe in Verbindung steht; auf der der Öffnung abgewandten Stirnseite des Regelkolbens ist ein mit ihm fest verbundener konischer Stift vorgesehen, der mit einer den Auslass mit der Kolbenkammer verbindenden Drosselbohrung zusammenwirkt; parallel zum Regelventil ist ein Kanal im Gehäuse vorgesehen, der den Förderraum mit der die Feder enthaltenden Kolbenkammer verbindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Förderstromre­ geleinrichtung für Verdrängerpumpen, insbesondere doppelhü­ bige Flügelzellenpumpen zum Fördern eines Druckmittels von einem Behälter zu einem Verbraucher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Druckölversorgung von Hilfskraftlenkungen bei Kraftfahrzeugen werden häufig Flügelzellenpumpen einge­ setzt. Damit der Förderstrom nicht mit der Antriebsdrehzahl des Fahrzeugmotors linear ansteigt, werden diese Pumpen mit einem Stromregelventil versehen, welches den Förderstrom bis zu einer bestimmten Drehzahl ansteigen lässt und diesen dann bei weiterem Anstieg der Drehzahl kontinuierlich abre­ gelt, so dass sich eine fallende Förderstrom-Kennlinie er­ gibt. Auf diese Weise lässt sich mit der Hilfskraftlenkung bei höheren Fahrgeschwindigkeiten ein besseres Lenkverhal­ ten erzielen, d. h. dass die hydraulische Kraftunterstüt­ zung reduziert wird, so dass sich ein besseres Lenkgefühl einstellt.

Zur Erzielung einer fallenden Förderstrom-Kennlinie ist es aus der EP 0 221 062 bekannt, in eine zu einem Ver­ braucher führende Druckbohrung als Drosseleinrichtung eine Buchse mit zwei Querbohrungen einzusetzen. Während durch die engere Querbohrung ein Konstantstrom fliesst, lässt sich die grössere Querbohrung drosseln. Beide Querbohrungen münden in eine als Sackbohrung ausgeführte Längsbohrung, die zum Auslass führt. Zur Drosselung der grösseren Quer­ bohrung befestigt man am Stromregelkolben einen Steuer­ schieber, der aus einem Steg und einer auf diesem befestig­ ten Drosselplatte besteht. Bewegt sich der Stromregelkolben in Abregelrichtung, dann nimmt dieser die Drosselplatte mit, die dabei den Zulauf der grösseren Querbohrung am Au­ ssenumfang der Buchse mehr oder weniger überdeckt. Durch ein solches Verändern des Blendenquerschnitts lässt sich die zum Verbraucher abfliessende Fördermenge beeinflussen. Dies geschieht dadurch, dass sich der Differenzdruck zwi­ schen den beiden druckbeaufschlagten Stirnflächen des Stromregelkolbens erhöht, wodurch dieser eine progressive Abregelbewegung ausführt.

Weiter ist es aus der DE PS 32 11 948 bekannt, am Stromregelkolben einen dünnen Bügel aus Blech zu befesti­ gen, der in einem Einsatz der Druckbohrung befindliche Drosselquerschnitte in Abhängigkeit seiner Abregelbewegung weiter verkleinern kann. Auch hier erzielt man über den gesamten Drehzahlbereich eine stetig fallende Kennlinie. Ausserdem lässt sich durch die Grösse und die Zahl der Drosselbohrungen leicht festlegen, auf welchen Wert der Förderstrom bei Höchstdrehzahl abfallen soll.

Diese bekannten Einrichtungen erfordern einen verhält­ nismässig hohen Bauaufwand, da spezielle Bauteile in Form der Bügel und ihrer Befestigung am Stromregelkolben vorge­ sehen sind. Ausserdem benötigt man zusätzliche Einsätze für die Drosselbohrungen. Schliesslich ist zu beachten, dass die zusätzlichen Bauteile eine einseitige Belastung auf den Stromregelkolben durch die Federkraft ausüben, so dass der Stromregelkolben durch die Kippkräfte einer grösseren Rei­ bung unterliegt.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde bereits in der DE A 41 01 210 eine Regeleinrichtung für eine Flügelzellen­ pumpe vorgeschlagen, die einen Stromregelkolben aufweist, auf dessen eine Stirnseite der Pumpendruck und auf dessen andere Stirnseite der über einer Drosseleinrichtung gelei­ tete Verbraucherdruck wirkt. Der Stromregelkolben wirkt als Druckwaage, wobei der Differenzdruck bei steigender Pumpen­ drehzahl als Messgrösse für die abgeregelte Fördermenge wirkt. Zum Einstellen des Differenzdruckes auf der Aus­ lasseite der Pumpe ist ein durch eine Feder belasteter Re­ gelkolben vorgesehen, der über eine Öffnung und eine axiale Sackbohrung mit einem Druckraum in Verbindung steht, der mit dem Auslass verbunden ist. Mit dem Drehzahlanstieg der Pumpe lässt sich durch den auf den Kolben wirkenden Stau­ druck der Durchtritts-Querschnitt der Öffnung immer mehr verringern, so dass sich der auf den Stromregelkolben aus­ wirkende Differenzdruck erhöht. Auf diese Weise regelt der Stromregelkolben einen immer grösseren Förderstrom zur Ein­ lasseite der Pumpe ab. Durch Vorsehen mehrerer Öffnungen am Kolben kann eine waagrechte oder eine fallende Förderstrom- Kennlinie erzielt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine be­ triebssichere und baulich einfache Stromregelung für eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine doppelhübige Flügelzel­ lenpumpe zu schaffen, mit einer betriebssicheren und bau­ lich besonders einfachen Förderstromregelung.

Ausgehend von einer Förderungstromregeleinrichtung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Auf­ gabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angege­ benen Merkmalen.

Die neuartige Förderstromregeleinrichtung weist also ein Regelventil mit einem verschiebbar gelagerten Regelkol­ ben auf, der durch eine Feder in Richtung einer Öffnung beaufschlagt wird, die mit dem ersten der druckführenden Förderräume in Verbindung steht; auf der der Öffnung abge­ wandten Seite des Regelkolbens ist ein mit ihm fest verbun­ dener konischer Stift vorgesehen, der mit einer den Auslass mit der Kolbenkammer verbindenden Drosselbohrung zusammen­ wirkt; parallel zum Regelventil ist ausserdem ein Kanal im Gehäuse vorgesehen, der den Förderraum mit der Kolbenkammer verbindet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der in der Zeichnung dargestellten doppelhübigen Flügelzellenpumpe mit je zwei Saug- und Drucknieren ist mit 16 eine Antriebswelle bezeichnet, die in Wirkverbindung mit einem Rotor 17 steht, in dem in Schlitzen gelagerte ver­ schiebbare Flügel 18 angeordnet sind. Mit 19 ist ein den Rotor umgebender Kurvenring bezeichnet, mit 20 eine Stirn­ platte, mit 21 eine Steuerplatte und mit 14 ein Deckel.

Neben dem Strombegrenzungsventil 8 ist nun erfindungs­ gemäss eine Förderstromregeleinrichtung vorgesehen, die einen verschiebbaren Regelkolben 3 aufweist, der durch eine Feder 10 in Richtung einer Öffnung 1 beaufschlagt wird, die mit einem der druckführenden Förderräume der Pumpe in Ver­ bindung steht. Die Feder 10 ist dabei auf der der Öffnung 1 abgewandten Seite des Regelkolbens 1 in einer Kolbenkam­ mer 15 angeordnet. Ferner ist auf der der Öffnung 1 abge­ wandten Stirnseite des Regelkolbens 3 ein mit ihm fest ver­ bundener konischer Stift 12 vorgesehen, der mit einer den Auslass 4, 13 mit der Kolbenkammer 15 verbindenden Drossel­ bohrung 2 zusammenwirkt. Parallel zum Regelventil ist ein Kanal 7 im Gehäuse 11 vorgesehen, der den Förderraum mit der die Feder 10 enthaltenden Kolbenkammer 15 verbindet.

Der von einer der Drucknieren der Flügelzellenpumpe erzeugte halbe Förderstrom fliesst nun über die Öffnung 1 zum Regelkolben 3 und öffnet diesen gegen die Kraft der Feder 10, wonach er in den ringförmigen druckführenden För­ derraum 6 geleitet wird. Der von der zweiten Druckniere stammende halbe Förderstrom wird über die Öffnung 5 in der Steuerplatte 21 ebenfalls in den Förderraum 6 geleitet. Der dadurch zusammengeführte gesamte Förderstrom gelangt über den Kanal 7, die Drosselbohrung 2 und den Auslass 4, 13 zum Verbraucher, beispielsweise einer Hilfskraftlenkung.

Der aus den beiden druckführenden Förderräumen stam­ mende Förderstrom steigt mit der Drehzahl proportional an bis der Abregelpunkt erreicht ist, bei dem das Strombegren­ zungsventil 8 öffnet (üblicherweise bei einer Drehzahl von ca. 1000 U/min), wonach ein Teil des Förderstromes über den Bypass 9 zur Saugseite der Flügelzellenpumpe abgeleitet wird.

Da der über die Öffnung 1 geförderte halbe Förderstrom mit der Drehzahl der Pumpe proportional ansteigt, kommt es vor dem Regelkolben 3 zu einem kontinuierlich ansteigenden Staudruck mit der Folge, dass der Regelkolben 3 gegen die Kraft der Feder 10 verschoben wird. Der Öffnungsweg des Regelkolbens 3 ist dabei annähernd zur Drehzahl proportio­ nal. Der mit dem Regelkolben 3 fest verbundene konische Stift 12 bewirkt nun durch seine Bewegung in Richtung Dros­ selbohrung 2 eine Veränderung des ringförmigen Drosselboh­ rungsquerschnitts und somit eine entsprechende Veränderung des Förderstromes zum Verbraucher.

Die Form der Förderstrom-Kennlinie wird hauptsächlich durch die Ausgestaltung des konischen Stiftes 12 bestimmt. Jedoch beeinflussen sowohl die Feder 10 als auch der Ka­ nal 7 die Förderstrom-Kennlinie.

Die erfindungsgemässe Förderstromregeleinrichtung eig­ net sich bei entsprechender Gestaltung für alle Arten von Verdrängerpumpen.

Bezugszeichenliste

1

Öffnung

2

Drosselbohrung

3

Regelkolben

4

Auslass

5

Öffnung

6

Förderraum

7

Kanal

8

Stromregelventil

9

Bypass

10

Feder

11

Gehäuse

12

Stift

13

Auslass

14

Deckel

15

Kolbenkammer

16

Antriebswelle

17

Rotor

18

Flügel

19

Kurvenring

20

Stirnplatte

21

Steuerplatte

Claims (1)

1. Förderstromregeleinrichtung für Verdrängerpumpen, ins­ besondere doppelhübige Flügelzellenpumpen, zum Fördern ei­ nes Druckmittels von einem Behälter zu einem Verbraucher, wobei die Flügelzellenpumpe ein Gehäuse aufweist, in dem ein mit einer Antriebswelle verbundener Rotor angeordnet ist, der in radialen Schlitzen verschiebbar gelagerte Flü­ gel aufweist und der innerhalb eines Kurvenringes gelagert ist und wobei die Flügelzellenpumpe ein Strombegrenzungs­ ventil, zwei druckführende Förderräume und ein Regelventil für den zum Verbraucher fliessenden Förderstrom aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkma­ le:
   das Regelventil weist einen verschiebbaren Regelkolben (3) auf, der durch eine Feder (10) in Richtung einer Öff­ nung (1) beaufschlagt wird, die mit einem der druckführen­ den Förderräume (6) in Verbindung steht;
   auf der der Öffnung (1) abgewandten Stirnseite des Regel­ kolbens (3) ist ein mit ihm fest verbundener konischer Stift (12) vorgesehen, der mit einer den Auslass (4, 13) mit der Kolbenkammer (15) verbindenden Drosselbohrung (2) zusammenwirkt und
   parallel zum Regelventil ist ein Kanal (7) im Gehäuse (11) vorgesehen, der den Förderraum (6) mit der die Feder (10) enthaltenden Kolbenkammer (15) verbindet.