DE2521367A1

DE2521367A1 - Hydraulische anlage

Info

Publication number: DE2521367A1
Application number: DE19752521367
Authority: DE
Inventors: Ludwig Budecker
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1975-05-14
Filing date: 1975-05-14
Publication date: 1976-11-25
Also published as: DE2521367C2

Description

Hydraulische Anlage Hydraulische Anlage, zur Versorgung eines Verbrauchers, insbesondere eines Druckspeichers, mit einer Regelpumpe, deren Fördermenge durch Veränderung des wirksamen Pumpenhubes druck- und mengenabhängig regelbar ist.
Aus der Dt-OS 2 218 391 ist eine Radialkolbenpumpe mit einem Steuerzapfen auf dem ein Rotor drehbar gelagert ist, bekannt. Im Rotor sich sternförmig Zylinder ausgebildet, die bei Drehung des Rotors abwechselnd mit Saug- b-zw. Drucknuten im Steuerzapfen in Überdeckung kommen. In den Zylindern sind Kolben verschiebbar geführt, die mit ihren nach außen gerichteten Stirnseiten an der Innenkontur eines den Rotor umgebenden. Ringes anliegen. Der Hubring ist exzentrisch zum Rotor angeordnet, wobei die Exzentrizität durch zwei sich diametral gegenüberliegende, auf die Umfangskontur des Hubringes wirkende Steuerkolben veränderbar ist. Diese beiden Steuerkolben haben verschieden große Durchmesser, wobei der Steuerkolben mit dem kleineren Durchmesser vom Pumpenauslaßdruck beaufschlagt ist und den itubring in eine Lage drückt, die eine geringere Exzentrizität gegenüber dem Rotor aufweist. Der Steuerkolben mit dem großen Durchinesser ist durch eine Feder in Anlage am Hubring gehalten und ebenfalls vom Pumpenauslaß@ruck beaufschlagt. Durch die größere Wirkfläche des Steuerkolbens mit großem Durchmesser wird von dicsem Steuerkolben bei Druckbeaufschlagung beider Steuerkolben der Hubring in eine Lage gedrückt, de eine große Dxzentrizität gegenüber dem Rotor aufeist. Die Druckbeaufschlagun<) des Steuerkolbens mit dem großen Durchmesser ist aber von einem Ventil gesteuert, wodurch bei Erreichen einer bestimmton Helle des Pumpenauslaßdruckes der Steuerkolben mit großem Druchmesser vom Pumpenauslaßdruck abgesperrt und mit der Niederdruckseite der Pumpe verbunden wird. Durch den weiterhin auf den Steuerkolben mit kleinem Durchinesser wirkenden Pumponauslaßdruck wird von diesem Steuerkolben der Hubring in eine Lage gedrückt, die eine geringere Exzentrizität gegenüber dem Rotor aufweist, sodaß sich auch die Fördermenge der Pumpe wieder verringert.
Da beim Anlaufen dieser Pumpe der Exzenterring durch den federbelasteten Kolben in eine Stellung maximaler Exzentrizität gedrückt ist, wird der Verbraucher sofort mit einer hohen Druckmittelmenge d.h. einem Druclcstoß beaufschlagt.
Solche Druckstößeldie bei Verbrauchern wie z.B. Druckspeichern zu Beschädigungen führen können, treten bei dieser Pumpe insbesordere dann häufig auf, wenn die Antriebsdrehzahl stark schlsankt. Dieses ist zum Beispiel der Fall, wenn die Pumpe von dem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges angetrieben wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Anlage nach dem Oberbegriff zu schaffen, deren Aufbau einfach ist und deren Pumpe auch bei Antrieb mit veränderlicher Drehzahl einen Verbraucher bei Druckmittelbedarf mit einem annähernd konstanten Druckmittelstrom versorgt und Druckstöße vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Versorgungsleitung von der Pe'elpumpe zum Verbraucher ein Schaltventil angeordnet ist, durch das die Versorgungsleitung vom Verbraucher abschaltbar und mit einem Rücklauf verndb@r ist, daß in der Versorgungsleitung zwischen der Regelpumpe und dem Schaltventil eine Blende angeordnet ist und die beiden Wirkflächen einer hydraulischen Druckwaage vom Druck vor bzw. hinter der Blende beaufschlagbar sind, und daßder Kolben der hydraulischen Druckwaage mittelbar oder unmittelbar im Sinne einer Fördermengenverringerung bei steigendem Druckgefälle an der Blende und umgekehrt auf eine Vorrichtung zur Veränderung des Pumpenhubes der Regelpumpe einwirkt. Da die Pumpe nur bei Druckmittelbedarf des Verbrauchers die erforderliche Menge fördert, d.h., das nur eine sehr geringe Förderung in den Rücklauf erfolgt, ist der Energieverbrauch der Pumpe auf ein Minimum reduziert.
Bei einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anlage, die zur Versorgung eines Druckspeichers dient, ist es günstig, wenn das Schaltventil aus einem zum Druckspeicher hin öffnenden Rückschlagventil und einem parallel dazu geschalteten, zum Rücklauf führenden Druckventil besteht, das in Abhängigkeit vom Speicherdruck schaltbar ist.
Eine vorteilhafte Ausbildung einer hydraulischen Druckwaage zur mittelbaren Einwirkung auf eine Vorrichtung zur Veränderung des Pumpenhubes besteht darin, daß der Kolben der Druckwaage einen Steuerdruck zum Verstellen eines Stellkolbens der Vorrichtung zur Veränderung des Pumpenhubs regelt.
Diese Druckwaage weist vorteilhafterweise einen Steuerzylinder auf, der durch den axial verschiebbaren Kolben in eine Hochdruckkammer und eine Federkammer unterteilt ist, daß die Hochdruckkammer mit der Versorgungsleitung vor der Blende und die Pederkanmer mit der Versorgungsleitung hinter der Blende verbunden ist, daß in der Federkammer eine Druckfeder angeordnet ist, die sich am Boden der Federkammer abstützt und auf die zur Federkammer hin gerichtete Stirnseite des Kolbens einwirkt, daß in die zylindrische Wand des Steuerzylinders eine zu der orrielituxig zur Vcr.iilderulig des Pumpenhubes und zu den vom Schaltventil absperrbaren Rücklauf führende Verbindungsleitung einmündet, die nach Verschiebung des Kolbens in die Hochdruckkammer bis zur Endlage mit der Federkammer verbunden ist, und die nach Verschiebung des Kolbens in die Federkammer bis zur Endlage mit einem Rücklauf verbunden ist. Weiterhin besteht eine günstige Ausbildung dieser Druckwaage darin, daß der Kolben mit einer ersten und einer zweiten an seiner zylindrischen Mantelfläche radial umlaufenden Ringnut ausgebildet ist, daß von der ersten Ringnut radiale Bohrungen in eine Axialbohrung des Kolbens führen, die in die Federkammer einmündet, daß die erste Ringnut nach Verschiebung des Kolbens in die Hochdruckkammer bis zur Endlage mit der Verbindungsleitung in Überdeckung ist und daß die zweite Ringnut bei Verschiebung des Steuerkolbens in die Federbis kammer zur Endlage mit der Verbindungsleitung und mit dem Rücklauf in Überdeckung ist.
Eine vorteilhafte Ausbildung einer Vorrichtung zur Veränderung des Pumpenhubs,die mit der vorbeschriebenen Druckwaage zusammenwirkt, besteht darin, daß der Stellkolben der Vorrichtung zur Veränderung des Pumpenhubs in einen Stellzylinder geführt ist und in mechanischer Verbindung mit einem den Pumpenhub bestimmenden verstellbaren PumpenbauteiList, daß die Verbindungsleitung zur Druckwaage und zum Schaltventil in eine zwischen dem Steuerkolben und dem Boden des Steuerzylinders gebildete Zylinderkaminer mündet, und daß der Stellkolben bei Druckbeaufschlagung der Zylinderkammer gegen die Kraft einer Rückstellfeder verschiebbar ist.
Eine solche hydraulische Anlage, bei der die Druckwaag(e mittelbar auf die Vorrichtung zur Veränderung des Pumpenhubs der Regelpumpe einwirkt, hat den Vorteil, daß die Einzelaggregate der Anlage relativ unabhängig voneinander, nur durch Verbindungsleitungen verbunden, angeordnet werden können, sodaß bei ungünstigen Platzverhältnissen des Einbauraumes, wie sie z.B. bei einem Kraftfahrzeug gegeben sind, die hydraulische Anlage in ihren äußeren Abl;ìessungen leicht dem vorhandenen Einbauraum angepaßt werden kann.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Druckwaage einer erfindungsgemäßen Anlage' bei der der Kolben der Druckwaage unmittelbar auf eine Vorrichtung zur Veränderung des Pumpenhubs der Regelpumpe einwirkt, besteht darin, daß der Kolben der Druckwaage einen Verstellkolben der Vorrichtung zur Veränderung des Pumpenhubs bildet.
Bei dieser unmittelbar wirkenden Druckwaage ist vorteilhafterweise der Kolben ein in einem Zylinder geführter Stufenkolben, der in mechanischer Verbindung mit einem den Pumpenhub bestimmenden Pumpenbauteil ist, daß in die zwischen der großen Kolbenfläche des Stufenkolbens und dem ihr zugewandten Zylinderboden gebildeten Zylinderkammer eine zur Versorgungsleitung hinter der Blende und zu dem vom Schaltventil absperrbaren Rücklauf führende Verbindungsleitung einmündet, daß in die zwischen der'kleinen Kolbenfläche des Stufenkolbens und dem ihr zugewandten Zylinderboden gebildete Zylinderkammer eine mit der Versorgungsleitung vor der Blende verbindende Leitung einmündet, und daß die große Kolbenfläche gegen die Kraft einer Rückstellfeder druckbeaufschlagbar ist.
Die Ausbildung dieser Druckwaage, die unmittelbar auf ein die Fördermenge veränderbares Pumpenbauteil einwirkt, ermöglicht eine vorteilhafte Ausbildung von Druclçwaage und Vorrichtung zur Veränderung des Pumpenhubs als ein Aggregat mit zwei Arbeitsfunktionen.
In einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen hydraulischen Anlage ist das Schaltventil in Abhängigkeit des in der Versorgungsleitung im Bereich ihres Anschlusses an den Verbraucher herrschenden Druckes schaltbar. Dabei besteht eine giinstige Ausbildung des Schaltventils darin, daß das Scjialtventil einen axial verschiebbaren Schaltkolben aufweist, dessen wirksame Kolbenfläche von dem in der Verbindungsleitung im Bereich des Anschlusses an den Verbraucher herrschenden Druck beaufschlagbar ist, daß der Schaltkolben in Schließrichtung des Schaltventils von einer Druckfeder beaufschlagbar ist und daß ein Verschlußglied zum Verschließen des Ventildurchgangs bei Verschiebung des Schaltkolbens cntgegen der Kraft der Druckfeder durch den Schaltkolben von einem Ventilsitz abhebbar ist. Die Kraft der Druckfeder entspricht dabei günstigerweise etwa dem Produlct aus einem bestimmten maximalen Schaltdruck und der wirksamen Kolbenfläche des Schaltkolbens. Um ein genaues und schnelles Schalten des Schaltventils zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Druckfeder eine negative Kennlinie hat.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 einehydraulische Anlage zur Versorgung eines Verraucher 5 Fig. 2 eine hydraulische Anlage zur Versorgung eines Druckspeichers Fig. 3 ein zweites Beispiel einer hydraulischen Anlage zur Versorgung eines Druckspeichers.
Die hydraulischen Anlagen in Fig. 1, 2 und 3 weisen regelbare Radialkolbenpumpen 1 auf, deren Druckanschluß 2 iiber eine Versorgungsleitung 3 mit dem Anschluß 4 eines Verbrauchers 5 - in Fig. 2 und 3 eines Druckspeichers 45- verbunden ist.
Im Anschluß 4 des Verbrauchers 5 bzw. 45 ist ein Schaltventil 6 bzw. 6 angeordnet, das in Abhängigkeit von dem am Anschluß 4 herrschenden Druck schaltbar ist. Ein Zurückströmen wird von Druckmittel vom Verbraucher 5 bzw. 45 zur Pumpe 1 durch ein in der Versorgungsleitung 3 angeordnetes Rückschlagventil 7 verhindert, das einen Druclcrriittelstrom entgegen der Strömungsrichtung 8 von der Pumpe 1 zum Verbraucher 5 bzw.
45 sperrt.
In der Versorgungsleitung 3 ist zwischen dem Rüclsschlagventil 7 bzw. dem Anschluß 4 und dem Druckanschluß 2 der Pumpe 1 eine Blende 11 angeordnet. Verbindungen 9 und lo führen von der Versorgungsleitung 3 vor und hinter der Blende 11 derart zu einer hydraulischen Druckwaage 12 bzw. 12', daß die beiden Wirkflächen dieser Druckwaage 12 bzw. 12t vom Druck vor bzw.
hinter der Blende 11 beaufschlagbar sind. Diese Druckwaage 12 bzw. 12 wirkt auf eine Vorrichtung 13 zur Veränderung des Pumpenhubes der regelbaren Radialkolbenpumpe 1 in der Weise ein, daß bei steigendem Druckgefälle an der Blende 11 der Pumphub im Sinne einer Fördermengenverringerung verstellt wird. In der Umkehrung bedeutet das aber auch, daß der Pumpenhub bei Verringerung des Druckgefälles an der Blende 11 im Sinne einer Fördermengenerhöhung verstellt wird.
In Fig. 2 besteht die Druckwaage 12 aus einem Steuerzylinder 14 in dem ein Kolben 15 axial verschiebbar geführt ist. Durch diesen Kolben 15 wirdder Steuerzylinder 14 in eine Hochdruckkammer 16 und in eine Federkammer 17 unterteilt, wobei die Hochdruckkammer 16 mit der Versorgungsleitung 3 vor der Blende 11 und die Federkammer 17 mit der Versorgungsleitung 3 hinter der Blende 11 verbunden ist. Eine in der Federkammer 17 angeordnete Druckfeder 18 stützt sich am Boden 19 der Federkammer 17 ab und wirkt auf die zur Federkammer 17 gerichtete Stirnseite 2o des Kolbens 15 derart ein, daß der Kolben 15 in die Hochdruckkammer 16 verschoben wird. Der Kolben 15 ist an seiner zylindrischen Mantelfläche mit zwei radial umlaufenden Ringnuten 21, 22 versehen, wobei von der ersten Ringnut 21 radiale Bohrungen 23 in eine zentrische Axialbohrung 24 führen, die in die Federkammer 17 mündet. Eine weitere Ringnut 25 in der zylindrischen Mantelfläche des Steuerzylinders 14 und cin ebenfalls in der zylindrischen Mantelfläche des Steuerzylinders 14 einmündender Rücklauf 26 sind so angeordnet, daß nach Verschiebung des Kolbens 15 in die Hochdruckkamner 16 bis zur Endlage die Ringnut 25 im Steuerzylinder 14 mit der ersten Ringnut 21 im Kolben 15 teilweise in Überdeckung ist, und daß nach Verschiebung des Kolbens 15 in die Federkammer 17 bis zur Endlage die Ringnut 25 im Steuerzylinder 14 mit der zweiten Ringnut 22 im Kolben 15 und diese mit der Zündung des Rücklauf 26 teilweise in Überdeckung ist.
Von der Ringnut 25 im Steuerzylinder 14 führt eine Verbindungsleitung 27 zu einem Stellzylinder 28 der Vorrichtung 13 zur Veränderung des Pumpenhubes. Außerdem führt diese Verbindungsleitung 27 durch eine Kammer 29 eines Druckventils 64, das in Offenstellung des Druckventils 64 mit einem Rücklauf 30 verbunden ist.
Die Verbindungsleitung 27 ist parallel zur Versorgungsleitung 3 geschaltet, in der in Strömungsrichtung 8 hinter der Blende 11 das Rückschlagventil 7 angeordnet ist, das zum Druckspeicher 45 hin öffnet. Das Druckventil 64 und das Rückschlagventil bilden zusammen das Schaltventil 6.
In dem Stellzylinder 28 der Vorrichtung 13 zur Veränderung des Pumpenhubes ist ein Stellkolben 31 verschiebbar geführt und liegt mit einer Stirnseite 32 an dem schwenkbaren Exzenterring 33 der Radialkolbenpumpe 1 an. Die Verbindungsleitung 27 mündet in eine zwischen dem Stellkolben 31 und dem Boden 34 des Stellzylinders gebildete Zylinderkainmer 35 ein. Ein am Exzenterring 33 dem Stellkolben 31 gegenüberliegend anliegender, von einer Feder 67 belasteter Rückstellkolben 36 drückt bei druckentlasteter Zylinderkammer 35 über den Exzenterring 33 den Stellkolben 31 bis zur Anlage des Stellkolbens 31 an dem Boden 34 des Stellzylinders 28 in die Zylinderkammer 35.
Diese Stellung bedeutet die geringste Exzentrizität des Exzenterringes 33 zum Zylinderblock 37 der Radialkolbenpumpe 1, sodaß diese nur einen geringen Druckmittelstrom fördert.
Das Druckventil 64 weist einen axial verschiebbaren Schaltkolben 38 auf, der mit einem Ende 39 in eine mit dem Druckspeicher 45 verbundene Druckkammer 40 hineinragt. Mit seinem anderen Ende 41 liegt der Schaltkolben 38 an einem Zwischenstück 42 an, das in Schließrichtung des Ventils von einer Tellerfeder 43 druckbcaufschlagt ist. Das Zwischenstück 42 und die Tellerfeder 43 sind in einer Federkammer 44 angeordnet, von der der Rücklauf 30 zu einem Behälter 46 führt.
Ein Zapfen 47 des Zwischenstücks 42 durchragt weitgehend eine Verbindungsbohrung 48, die von der Federkammer 44 zu der Kammer 29 führt. Ein Verschlußstück 49, das durch eine Kugel gebildet ist, ist in der Kammer 29 angeordnet und wird durch eine Druckfeder 50 mit minimaler Vorspannkraft auf die den Ventilsitz bildende Mündung 51 der Verbindungsbohrung 48 zu der Kammer 29 gedrückt. Die Kraft der Tellerfeder 43 entspricht etwa dem Produkt aus der wirksamen Kolbenfläche des in die Drucklcammer 40 hineinragenden Endes 39 des Schaltkolbens 38 und einem bestimmten maximalen Schaltdruck, der dem maximalen Speicherdruck im Druckspeicher 5 entspricht.
Die negative Federlcennlinie der Tellerfeder 43 ermöglicht ein genaues und sclmelles Öffnen des Schaltventils 6 bei Erreichen des maximal zulässigen Speicherdrucks.
Bei Inbetriebnahme der hydraulischen Anlage fördert die Radialkolbenpumpe 1 zuerst einen minimalen Druckmittelstrom, sodaß an der Blende 11 auch nur ein geringes Druckgefälle herrscht. Da die Wirkflächen des Kolbens 15 der Druckwaage 12 gleichgroß sind und da der Kolben 15 durch die Druckfeder 18 in die Endlage in der Hochdruckkammer 16 gedriickt wird, ist die Versorgungsleitung 3 hinter der Blende 11 über die Federkammer 44, die-xialhohrung 24, die radialen Bohrungen 23, die Ringnuten 21 und 25, sowie über die Verbindungsleitung 27 mit der Zylinderkammer 35 der Vorrichtung 13 zur Veränder:nrJ des Pumpenhubes -werbunden.
Der in der Versorgungsleitung 3 hinter der Blende 11 herrschende Druck ist also auch in der Zylinderkammer 30 vorhanden und verschiebt den Stellkolben 31 nach rechts, sodaß der Exzenterring gegen den federbelasteten Rückstellkolben im Sinne einer Pumpenhubvergrößerung um den Bolzen 52 geschwenkt wird. Dadurch erhöht sich die Fördermenge, wodurch sich auch das Druckgeftille an der Blende 11 erhöht.
Wird der Difierenzdruck an der Blende 11 größer als die Kraft der Druckfeder 1S der Druckwaage 12, so wird der Kolben 15 nach links verschoben, sodaß die Ringnut 25 mit der Ringnut 22 in Überdeckung kommt. Da nun die Zylinderkammer 35 über die Verbindungsleitung 27 und die Ringnuten 25 und 22 mit dem Rücklauf 26 in Verbindung ist, baut sich der Druck in der Zylinderkammer 35 ab, sodaß der Exzenterring 33 durch den federbelasteten Rückstellkolben 36 im Sinne einer Pumpenhubverringerung zurückgestellt wird und die Fördermenge der Pumpe wieder sinkt. Es erfolgt also bei Antrieb der Radialkolbenpumpe 1 mit unterschiedlicher Drehzahl trotzdem ein annähernd gleichgroßer Förderstrom der Pumpe.
Ist nun der Druckspeicher 45 so weit gefüllt, daß in ihm der maximale Speicherdruck erreicht wird, so verschiebt dieser auch auf den Schaltkolben 38 einwirkende Speicherdruck den Schaltkolben gegen die Kraft der Tellerfeder 43, sodaß das Verschlußstück 49 durch den Zapfen 47 von der Mündung 51 der Verbindungsbohrung 48 abgehoben wird und die Kammer 29 über die Verbindungsbohrung 48 und die Federkammer 44 mit dem Rücklauf 3o verbunden ist. Der in der Zylinderkammer 35 herrschende Druck baut sich dadurch ab und der Exzenterring 33 der Radialkolbenpumpe 1 wird im Sinne einer Verminderung des Pumpenhubes zurückgestellt, sodaß nur noch eine minimale Druckmittelförderung erfolgt. Da bei einem minimalen Förderstrom auch nur ein geringes Druckgefälle an der Blende 11 herrscht, befindet sich der Kolben 15 in seiner Endlage in der Hochdruckkammer, sodaßder geringe geförderte Drucknittelstrom über die Verbindung 9 und die Verbindungsleitung 27 zur Kammer 29 und weiter durch die Verbindungsbohrung 48 und die Federkammer 44 zum Rücklauf 30 gelangt. Erst beim Ab fallen des Speicherdrucks unter den maximal zulässigen Wert schließt das Druckventil 64 wieder, sodaß der Druckspeicher 45 durch die Radialkolbenpumpe 1 wieder mit einem gleichmäßigen konstanten Druckmittelstrom versorgt wird.
In Fig. 1 und 3 besteht die Druckwaage 12' aus einem Zylinder 53, in dem ein Stufenkolben 54 verschiebbar geführt ist. Dieser Stufenkolben 54 unterteilt den Zylinder 53 in eine große Zylinderkammer 55 und eine klcine Zylinderkammer 56. Eine Stufc 57 des Stufenkolbens 54 durchragt durch eine Bohrung 58 den Boden der kleinen Zylinderkammer 56 und liegt mit seiner Stirnseite an dem schwenkbaren Exzenterring 33 der Radialkolbenpumpe 1 an. Bei Druckentlastung der Zylinderkammern 55, 56 wird der Exzenerring 33 von einem durch eine Feder 67 bel-asteten Rückstellkolben 36 gegen die Stufe 57 des Stufenkolbens 54 gedrückt bis der Stufenkolben 54 mit einem Anschlag 59 am Boden 60 der großen Zylinderkammer 55 anliegt.
In dieser Stellung weist der Exzenterring 33 gegenüber dem Zylinderblock 37 die geringste Exzentrizität auf.
Eine Leitung 9 verbindet die Versorgungsleitung 3 vor der Blende 11 mit der kleinen Zylinderkammer 56. Eine Verbindungsleitung io führt in Fig.t 2 von der Versorgungsleitung 3 zu einer Kammer 29 des Druckventils 64 und von dieser Kammer 29 weiter zur großen Zylinderkammer 55 des Zylinders 53.
In Fig. 3 führt die Verbindungsleitung 1o direkt von der Versorgungsleitung 3 zur großen Zylinderkammer 55 des Zylinders 53.
Das Schaltventil 6 in Fig. 3 entspricht im Aufbau und in der Funktion dem Schaltventil 6 aus Fig. 2.
Das Schaltventil 6' in Fig. 1 besteht aus einem 3/2-Wegeventil 65 und einem in der Versorgungsleitung 3 angeordneten Rtickschlagventil 7. Das Schaltventil 6' ist abhängig von dem Druck, der in der Versorgungsleitung 3 im Bereich ihres Anschlusses 4 an den Verbraucher herrscht, schaltbar.
Bei Inbetriebnahme der hydraulischen Anlagen nach Fig. 1 und 3 fördert die Radialkolbenpumpe 1 zuerst einen minimalen Förderstrom. Durch diesen minimalen Förderstrom ergibt sich an der Blende 11 ebenfalls nur ein minimales Druckgefälle, sodaß der StufZenkolben 54 nach rechts verschoben wird, da die Drücke in der großen Zylinderkammer 55 und der kleinen Zylinderkammer 56 annähernd gleich sind, der Stufenkolben 54 aber zur großen Zylinderkammer hin die größere wirksame Kolbenfläche aufweist. Durch die Verschiebung des Stufenkolbens 54 nach rechts wird der Exzenterring 33 um den Bolzen 52 gegen den federbelasteten Rückstellkolben 36 geschlfedçt, sodaß sich seine Exzentrizität gegenüber dem Zylinderblock 37 vergrößert. Durch den sich dabei vergrößernden Pùmpenhub wird auch die Fördermenge erhöht, sodaß sich das Druckgefälle an der Blende 11 vergrößert. Dadurch steigt auch der Druck in der kleinen Zylinderkammer 56 schneller als der Druck in der großen Zylinderkammer 55. Wird das Druckgefälle an der Blende 11 so groß, daß das Produkt aus der kleinen Kolbenfläche 63 und dem Druck in der kleinen Zylinderkammer 56 größer ist als das Produkt aus der großen Kolbenfläche 62 und dem Druck in der großen Zylinderkammer 55, so verschiebt sich der Stufenkolben 54 wieder nach linkszwodurch der Exzenterring 33 auch wieder in eine Lage geringerer Exzentrizität gegenüber dem Zylinderblock 37 und-damit zu einem geringeren Pumpenhub schwenkt. Dadurch sinkt auch wieder die Fördermenge der Radialkolbenpumpe 1.
Erreicht bei der Anlage nach Fig. 3 der Druck im Druckspeicher 5 seinen maximal zulässigen Wert, so öffnet das Schaltventil 6 wie bei Fig. 2 schon beschrieben die Ver-und bindung von der Kammer 29 über die-Verbindungsbohrung 45 die Federkammer 44 zum Rücklauf 3c. Der Druck in der großen Zylinderkammer 55 baut sich ab, sodaß sich die Radialkolbenpumpe 1 auf minimale Förderung einstellt. Dieser minimale Förderstrom wird über die Verbindungsleitung 10 zur Kammer 29 und von da zum Rücklauf 30 abgeleitet. Erst bei Abfallen des Speicherdrucks unter seinen maximal zulässigen Wert schließt das Schaltventil 6 wieder die Verbindung zum Rücklauf 30, sodaß die Radialkolbenpumpe 1 den Druckspeicher 5 wieder mit einem konstanten Druckmittelstroni versorgen kann.
Wird bei der Anlage nacli Fig. 1 vom Verbraucher 5 kein Druckmittel abgenommen, so erhöht sich der Druck in der Versorgungsleitung 3 hinter dem Rückschlagventil 7. Da durch diesen Druck über eine Steuerleitung 66 das 3/2-Wegeventil 65 entgegen einer Federkraft schaltbar ist, wird bei Erreichen eines bestimmten Schaltdruckes das Wegeventil 65 umgeschaltet, sodaß die Versorgungsleitung 3 nicht mehr mit dem Verbraucher 5, sondern mit dem Rücklauf 3c verbunden ist.
Da die große Zylinderkammer 55 des Zylinders 53 über die Verbindungsleitung 10 mit der Versorgungsleitung 3 verbunden ist, -baut sich der Druck in tier großen Zylinderkammer 55 ab, sodaß sich die Radialkolbenpumpe 1 auf minimale Förderung einstellt. Dieser minimale Förderstrom wird direkt in den Rücklauf 30 abgeführt.
Erst wenn der Verbraucher 5 wieder Druckmittel abnimmt, sinkt der Druck in der Steuerleitung 66 , sodaß das Schaltventil 6' umschaltet und die Versorgungsleitung 3 wieder mit dem Verbraucher 5 verbunden ist. Jetzt baut sich auch wieder ein Druck in den Zylinderkammern 55 und 56 auf, der die Pumpe 1 im Sinne einer PtlriIrenhubvcrgrößcrung verstellt und auf einen bestimmten konstanten Druckmittelstrom einregelt.

Claims

Patentansprüche

1. Hydraulische Anlage zur Versorgung eines Verbrauchers, insbesondere eines Druckspeichers, mit einer Regelpumpe, deren Fördermenge durch Veränderung des wirksamen Pumpenhubs druck- und mengenabilängig regelbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Versorgungsleitung(3) von der Regelpumpe (t) zum Verbraucher (5 bzw. 45) ein Schaltventil (6, 6t) angeordnet ist, durch das die Versorgungsleitung (3) vom Verbraucher (5 bzwt. 45) abschaltbar und mit einem Rücklauf (30) verbindbar ist, daß in der Versorgungsleitung (3) zwischen der Regelpumpe (1) und dem Schaltventil66, 6') eine Blende (11) angeordnet ist und die beiden Wirkflächen einer hydraulischen Druckwaage (12, 12B) vom Druck vor bzw. hinter der Blende (t1) beaufschlagbar sind, und daß der Kolben(15 bzw.54) der hydraulischen Druckwaage (52, 12') mittelbar oder unmittelbar irn Sinne einer Fördermengenverringer=ng bei steigendem Druckgefälle an der Blende (11) und umgekehrt auf eine Vorrichtung (13) zur Veränderung des Pumpe--lhubs der Regelpumpe (1) einwirkt.

2. HydrauIische Anlage nach Anspruch 1 zur Versorgung eines Druckspeichers, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schaltventil ( 6, 6') aus einem zum Druckspeicher (45) hin öffnenden Rückschlagventil (7) und einem parallel dazu geschalteten, zum Rücklauf (30) führenden Druckventil (64) besteht, das in Abhängigkeit vom Speicherdruck schaltbar ist.

3. Hydraulische Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kolben (i5) der Drucbfaagc (12) einen Steuerdruck zum Verstellen eines Stellkolbens (31) der Vorrichtung (13) regelt.

4. Hydraulische Anlage nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Druckwaage (12) einen Steuerzylinder (14) aufweist, der durch den axial verschiebbaren Kolben (15) in eine Hochdruckkammer (16) und eine Federkammer (17) unterteilt ist, daß die Hochdurokksmmer (16) mit der Versorgungsleitung (3) vor der Blende (11) und die Federkammer (17) mit der Versorgungsleitung~(3) hinter der Blende (11) verbunden ist, daß in der Federkammer (17) eine Druckfeder (18) angeordnet ist, die sich am Boden (19) der Federkammer (17) abstützt und auf die zur Federkammer (17) gerichtete Stirnseite (20) des Kolbens (15) einwirkt, daß in die zylindrische Wand des Steuerzylinders (14) eine zu der Vorrichtung (13) und zu dem vom Schaltventil (6) absperrbaren Rücklauf (30) führende Verbindungsleitung -(27) einmündet, die nach Verschiebung des Kolbens (15) in die Hochdruckkammer (16) bis zur Endlage mit der Federkammer (17) verbunden ist und die nach Verschiebung des Kolbens (15) in die Federkammer (17) bis zur Endlage'mit einem Rücklauf (26) verbunden ist.

5. Hydraulische Anlage nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z c i c h n e t, daß der Kolben(15) mit einer ersten und einer zweiten an seiner zylindrischen Mantelfläche radial umlaufenden Ringnut (21 und 22) ausgebildet ist, daß von der ersten Ringnut (21) radiale Bohrungen (23) in eine Axialbohrung (24) des Kolbens (15) führen, die in die Federkammer (17) einmündet, daß die erste Ringnut (21) nach Verschiebung des Kolbens in die Hochdrucldcammer (16) bis zur Endlage mit der Verbindungsleitung (27) in Überdeckung ist, und daß die zweite Ringnut (22) nach Verschiebung des Kolbens (15) in die Federkammer (17) bis zur Endlage mit der Verbindungskammer (27) und mit dem Rücklauf (26) in Überdeckung ist.

6. Hudraulische Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stellkolben (31) der Vorrichtung (13) in einem Stellzylinder (28) geführt ist. und in mechanischer Verbindung mit einem den Pumpenhub bestimmenden, verstellbaren Pumpenbauteil (33) ist, daß die Verbindungsleitung (27) zur Druckwaage (12) und zum Schaltventil (6) in eine zwischen dem Stellkolben (31) und dem Boden (34) des Stellzylinders gebildete Zylinderkammer (35) mündet, und daß der Stellkolben (31) bei Druckbeaufschlagung der Zylinderkammer (35) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (67) verschiebbar ist.

7. Hydraulische Anlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kolben (54) der Druckwaage (12') einen Verstellkolben der Vorrichtung (13) bildet.

8. Hydraulische Anlage nach Anspruch 7, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Kolben der Druckwaage (12') ein in einem Zylinder (53) geführter Stufenkolben (54) ist, der in mechanischer Verbindung mit einem den Pumpenhub bestimmenden impenbuteil (33) ist, daß in die zwischen der großen Kolbenfläche (62) des Stufenkolbens (54) und dem ihr zugewandten Zylinderboden (60) gebildete Zylinderkammer (55) eine zur Versorgungsleitung (3) hinter der Blende (11) und zu dem vom Schaltventil (6 bzw. 6') absperrbaren Rücklauf (30) fuhrende Verbindungsleitung (27) einmündet, daß in die zwischen der kleinen Kolben fläche (63) des Stufenkolbens (54) und dem ihr zugewandten - 17 - Zylinderboden (Go) gebildete Zylinderkammer (56) eine mit der Versorgungsleitung (3) vor der Blende (11) verbindende Leitung (61) einmündet, und daß die große Kolbenfläche (62) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (67) druckbeaufschlagbar ist.

9. Hydraulische Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schaltventil (6, 6') in Abhängigkeit des in der Versorgungsleitung (3) im Bereich ihres Anschlusses (ist) an den Verbraucher (5 bzw. 45) herrschenden Druckes schaltbar ist.

10. Hydraulische Anlage nach Anspruch 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Druckventil (64) einen axial verschiebbaren Schaltkolben (38) aufweist, dessen wirksame Kolbenfläche von dem in der Versorgungsleitung (3) im Bereich ihres Anschlusses (4) an den Verbraucher (5 bzw. 45) herrschenden Druck beaufschlagbar ist, daß der Schaltkolben (38) in Schließrichtung des Druckventils (64) von einer Druckfeder (43) beaufschlagbar ist, und daß ein Verschlußglied (49) zum Verschließen des Ventildurchgangs (48) bei Verschiebung des Schaltkolbens (38) entgegen der Kraft der Druckfeder (43) durch den Schaltkolben (38) von einem Ventilsitz (51) abhebbar ist.

11.Hydraulische Anlage nach Anspruch 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Kraft der Druckfeder (43) etwa dem Produkt aus einem bestimmten maximalen Schaltd@uck und der wirksamen Kolbenfläche des Schaltkolbens(38) entspricht.

12. Hydraulische Anlage nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Druckfeder (43) eine negative Kennlinie hat.

L e e r s e i t e