DE2841083C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Die US-PS 41 37 013 hat eine Verdrängerpumpe mit veränderlicher Fördermenge zum Gegenstand, deren Antriebswelle in einem Gehäuse mittels Wälzlager beidseitig gelagert ist. Das Triebende der Welle trägt eine Schrägscheibe, die um eine gegenüber der Mittelachse der Welle versetzte Achse und vorzugsweise, jedoch nicht notwendiger­ weise, quer angeordnete Achse schwenkbar ist. Mehrere Kolben mit hohlen Zylindern sind mit Rückschlagventilen in einem Zylinder­ block zusammengefaßt. Während des Förderhubes der Kolben steigt der Zylinderdruck so weit an, daß die Rückschlagventile öffnen und Strömungsmittel in einen gemeinsamen Auslaß gelangt.

Erreicht der Auslaßdruck einen bestimmten Wert, so wird eine Kraft erzeugt, welche über ein hydrostatisches Druckschublager auf die Schrägscheibe wirkt und diese aus der Lage für die ma­ ximale Fördermenge ausschwenkt. Die Kolben sind gegenüber der Schrägscheibe so angeordnet, daß bei deren Verschwenken der Kolbenhub verkleinert und damit die Fördermenge und der Druck verringert werden. Es wird auf diese Weise ein Gleichgewicht erzielt, wobei eine verringerte Fördermenge bei einem vorbe­ stimmten im wesentlichen konstanten Druck erzielt wird. Ein Ven­ til wird in Verbindung mit einer solchen Pumpe verwendet, um den Pumpenauslaßdruck so zu steuern, daß sich ein proportionaler Regel­ druck einstellt, welcher die auf die Schrägscheibe wirkende Kraft erzeugen kann.

Das bekannte Ventil weist einen Schieber auf, der vom Pumpenauslaßdruck beaufschlagt ist und gegen Federdruck verschiebbar ist. Wird ein solches Ventil in Verbindung mit einer Pumpe verwendet, die ein hydrostatisches Gleitringlager aufweist, und ist der Auslaßpumpendruck kleiner als der vorbestimmte Druck, so könnte die Federvorbelastung nicht über­ wunden werden, und in der Auslaßsteuerleitung des Ven­ tils könnte sich kein Druck einstellen. In diesem Fall muß die volle Schubkraft von dem Wälzlager der Pumpenantriebswelle aufgenommen werden. Für nur kurze Übergangszeiten kann das Wälzlager ent­ sprechend ausgelegt werden, doch ist eine andere Lösung wün­ schenswert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu treffen, welche höhere Aus­ laßdrücke ermöglicht, ohne daß das Wälzlager für einen erhöhten Druck ausgelegt werden muß.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Bei Inbetriebsetzung ist der Pumpenauslaßdruck, welcher dem Einlaß­ kanal zugeführt wird, und der proportionale, vom Ventil erzeugte Regeldruck im wesentlichen 0. Sobald der Auslaßdruck ansteigt, wird der Ventilschieber gegen die Feder zu verschoben, welche voll entspannt ist, und keine Kraft ausübt. Durch die Verschiebung des Ventilschiebers wird der Auslaßkanal geöffnet, worauf der Regeldruck ansteigt und in der Pumpe wirksam wird, um in der beschriebenen Weise die Pumpenverstellung vorzunehmen. Ferner wirkt der Regeldruck auf den Ventilkolben, welcher entgegen der Verschiebung des Ventilschiebers verschoben wird und dabei die Feder zusammendrückt. Ventilschieber und Kolben werden solange verschoben, wie der Auslaß- und der Regeldruck ansteigt, bis ein vorbestimmter einstellbarer Druck erreicht ist.

Die Erfindung wird nun anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert, in der ein Querschnitt durch das erfindungsgemäße Regelventil gezeigt ist.

In der Zeichnung ist das Regelventil 1 mit einem Pumpengehäuse 2 vereinigt.

Ventil 1 weist ein mit dem Pumpengehäuse 2 vereinigtes Gehäuse 4 mit einer axialen Bohrung 6 und einem Ventilschieber 8 auf. Eine Kammer 10 ist mit dem Pumpenauslaß in Verbindung, ist also mit dem Pumpenauslaßdruck beaufschlagt. Die von der Bohrung 6 gebildete Kammer 10 weist eine entsprechende Verbindung auf.

Das Ventilgehäuse 4 weist ferner eine Kammer 12 auf, in welcher eine Feder 14 angeordnet ist, die in der Darstellung voll entspannt ist und die zwischen einem Teller 16 und einem tassenförmigen Hal­ ter 18 angeordnet ist. Der Teller 16 liegt auf dem Ende 20 des Ventilschiebers 8. Ein Ende 23 eines Kolbens 22 kommt neben dem Halter 18 zu liegen, so daß der Halter vom Kolben verschoben wer­ den kann. In der Bohrung 6 sind ferner Öffnungen 24 angeordnet, die mit dem Regeldruckauslaß 26 in Verbindung stehen.

Der Regeldruckauslaß 26 führt zur Pumpe 2. Der im Auslaß 26 herr­ schende Servodruck verstellt die Pumpenkolben über ein hydrostati­ sches Gleitringlager. Der durch die Pumpe hindurchwandernde Servodruck gelangt durch eine Leitung 28, die in Verbindung mit der Leitung 26 steht, zu­ rück zum Einlaßkanal 30 des Ventils 4.

Der Einlaßkanal 30 steht in Verbindung mit einer Kammer 32, in welcher der übertragene Servodruck wirksam ist. Der Kolben 22 weist ein Gewindeende 34 auf, das eine Einstellmutter 36 trägt. Die Anordnung der Bohrung, des Ventilschiebers 8, der Öffnungen 24 und der Leitung 26 sind in mancher Hinsicht mit der in der US- Anmeldung 7 94 774 offenbarten Anordnung ähnlich.

Die Betriebsweise ist folgende:

Unter Startbedingungen sind der Pumpenauslaßdruck in der Kammer 10 und der über die Leitung 26 zur Pumpe geführte Servodruck im wesentlichen 0. Wächst der Pumpenauslaßdruck, so wirkt er auf das Ende des Ventilschiebers 8 und drückt diesen in Pfeilrichtung a nach rechts, wobei die voll entspannte Feder 14 keine Gegenkraft liefert.

Wird der Ventilschieber 8 nach rechts bedrückt, so öffnen sich die Bohrungen 24 und es entsteht ein Servodruck, welcher durch die Leitung 26 zur Pumpe gelangt und den Kolbenhub der Pumpe verstellt. Der Servodruck durchsetzt die Pumpe und gelangt außerhalb der Pumpe durch die Leitung 28 und den Einlaß 30 in die Kammer 32.

Der in der Kammer 32 herrschende Servodruck verschiebt den Kolben 22, wodurch der Halter 18 in Pfeilrichtung b nach links geschoben wird, und die Feder 14 zusammendrückt, so daß diese eine Kraft entgegen der Ventilschieberverstellung 8 ausübt.

Die Anordnung ist so getroffen, daß der Ventilschieber 8 solange nach rechts wandert, wie der Kolben 22 nach links verschoben wird, während Auslaß- und Servodruck gleichzeitig ansteigen. Erreicht die Verschiebung einen vorbestimmten Wert, welcher einem bestimmten Servodruck entspricht, so legt sich die Einstellmutter 5 an eine Kante 39 der Kammerwandung 38. Der Verstellhub kann also durch die Einstellmutter 36 verändert werden.

Hieraus ist ersichtlich, daß auch Betriebszustände auftreten können, bei denen in der Leitung 26 kein Druck herrscht. In diesem Fall würde die volle Schubkraft vom Wälzlager am Antriebsende der Pumpen­ welle aufgenommen werden. Kann dieser Zustand für kurze Übergangs­ zeiten toleriert werden, wenn man ein entsprechendes Lager verwen­ det, so soll dies jedenfalls für längere Zeitspannen vermieden werden. Die beschriebene Anordnung weist den Vorteil auf, daß in einem solchen drucklosen Zustand die Feder 14 entspannt ist und die auf sie wirkende Kraft in etwa 0 ist, so daß ein Servodruck erzeugt werden kann, welcher das hydrostatische Schublager der Pumpe beaufschlagt und wieder zurück zum Ventil geleitet wird, um die Feder 14 zusammenzudrücken, so daß dann ein höherer Aus­ laßdruck erforderlich ist, um den Ventilschieber 8 zu verstellen.

Claims (7)

1. Druckregelventil, das in Abhängigkeit vom Auslaßdruck einer Vorrichtung dieser einen geregelten Einlaßdruck zuführt, insbesondere zur Regelung des Kolbenhubes von Pumpen mit veränderlicher Verdrängung, mit einer Zylin­ derbohrung, einem Druckeinlaß, einem federbelasteten Ventilschieber, der mit dem Auslaßdruck der Vorrichtung beaufschlagt ist, einem Auslaß, über den der geregelte Einlaßdruck der Vorrichtung zuführbar ist, wobei eine Verschiebung des Ventilschiebers den Querschnitt des Auslasses vergrößert, einem zweiten Einlaß und einem vom Druck im zweiten Einlaß beaufschlagten Kolben, bei dessen Verschiebung die Federkraft ansteigt, wobei Mit­ tel zur Begrenzung der Kolbenverschiebung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Einlaß (28) zur Beaufschlagung mit dem geregelten Druck mit dem Aus­ laß (26) verbunden ist, derart, daß der geregelte Druck auf den Kolben (22) einwirkt und diesen entgegen der Verschiebung des Ventilschiebers (8) so lange verschiebt und dabei die Feder (14) zusammendrückt, bis ein vorge­ gebener Druck erreicht ist, und daß sich die Feder (14) im entspannten Zustand befindet und der Auslaß (26) durch den Ventilschieber (8) geschlossen ist, wenn der Druck am Einlaß nicht erhöht ist.

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ventilschieber (8) zugekehrte Ende der Feder (14) mit einem Federteller (16) versehen ist und das entgegengesetzte Ende des Ventilschiebers im Bereich der mit dem Einlaßdruck beauf­ schlagten Kammer (10) angeordnet ist und daß zwischen der Kammer (10) und der Feder (14) der Steuerquerschnitt des Aus­ lasses (26) vorgesehen ist.

3. Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22) an dem gegenüberliegenden Ende der Feder (14) vorgesehen ist und über einen Halter (18) auf die Feder wirkt und daß das entgegengesetzte Ende des Kolbens in eine Kammer (32) mündet, welche mit dem zweiten Einlaßkanal (28) versehen ist.

4. Regelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Kolbens (22) durch in der Kammer (32) befindliche An­ schlagmittel (36, 39) begrenzbar ist.

5. Regelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Kolbens (22) durch eine Einstellmutter (36) begrenzbar ist, welche auf dem mit Gewinde versehenen Ende des Kolbens (22) vorgesehen ist.

6. Regelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmutter auf dem mit Gewinde versehenen Ende des Kolbens verdrehbar ist.

7. Regelventil nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (8) und der Kolben (22) im Gegensinn zu­ einander verschiebbar sind, bis die Kammer (32) über den zwei­ ten Einlaß (28) mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagt ist.