DE2141722A1

DE2141722A1 - Druckregler fuer eine verstellbare pumpe

Info

Publication number: DE2141722A1
Application number: DE19712141722
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Van Kolk; Manfred Lixenfeld; Egon Dipl Ing Tittmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-08-20
Filing date: 1971-08-20
Publication date: 1973-03-01
Also published as: GB1388002A; JPS4830104A; FR2151316A5

Description

R. 482 21 U 17??

Wd/^u 16.8.71 ^ IH I I ££

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1

Druckregler für eine verstellbare Pumpe

Die Erfindung betrifft einen Druckregler für eine verstellbare Pumpe mit einem verschiebbaren Ring, an dessen Innenseite in einem λ Rotor angeordnete Pörderelemente gleiten und gegen dessen Außenseite zwei einander diametral gegenüberliegende, vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagte und teilweise von Federn belastete Kolben mit verschiedenen Durchmessern angedrückt x^erden, deren Wirkungsrichtung etv/a durch den Mittelpunkt des Rdtors verläuft und deren Lage von einem von einer Reglerfeder belasteten Ventil gesteuert wird.

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Bei einer derartigen Pumpe sind am Steuerventil des Druckreglers drosselnde Mittel vorgesehen, um bei einem Regelvorgang Schwingungen des Ringes zu verhinder, d. h. eine Stabilisierung der Regelung zu erzielen (DT-OS 19 34 448).

Der Druckregler hat jedoch den Nachteil, daß er keine besonders genaue Regelcharakteristik aufweist (sog. integral wirkender Regler) und verhältnismäßig kompliziert ist.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Druckregler der eingangs erwähnten Art'zu schaffen, der eine besonders genaue Regelcharakteristik aufweist und der sehr einfach und raumsparend baut.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zwischen dem Steuerventil und einem der Kolben, der stets mit der Ilochdruckseite der Pumpe verbunden ist, eine zusätzliche Feder angeordnet ist, die der Reglerfeder entgegenwirkt.

Ein solcher Druckregler, weist eine proportionale Regelcharakteristik auf, die gegenüber der des Integral-Reglers genauer ist.

Eine besonders einfache und raumsparende Bauweise des Druckreglers ergibt sich, wenn das Steuerventil einen Steuerschieber aufweist, der unmittelbar einerseits von der Reglerfeder, andererseits von der zusätzlichen Feder beaufschlagt ist, und daß der Kolben mit dem kleineren Durchmesser und die eine Stirnseite des Steuerschiobers sowie de zusätzliche Feder in demselben Raum des Druckreglers angeordnet sind, welcher Raum stets von der Hochdruckseite der Pumpe beaufschlagt ist.

Besonders zweckmäßig ist es, vrenn der Steuerschieber über eine nachgiebige Rückführung mit dem Kolben kleineren Durchmessers verbunden ist. Hierdurch wird,zu Beginn der Verstellbewegung des Kolbens mit

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kleinerem Durchmesser das Verstellsignal unverändert auf den Steuerschieber übertragen und anschließend die ursprünglich vorhandene proportionale Regelabweichung durch den Integralanteil zu Null gemacht .

Eine solche Maßnahme kann ohne großen Aufwand an bereits bestehenden Reglern getroffen werden, ·

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wieder- " gegeben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Druckregler für eine verstellbare Pumpe in schema-

tischer Darstellung,
Fig. 2 ein Diagramm, das die Regelkennlinie des Druckreglers

verdeutlicht,
Fig. 3 bis 5 Abwandlungen des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 11 ein Rotor einer Pumpe 12 bezeichnet, in dem mehrere in Schlitzen gleitende Flügel 13 angeordnet sind, deren Enden sich an die Innenseite eines Hubrings 14 legen, der gegen- λ über dem Rotor radial verschiebbar ist. Der Hubring gleitet zwischen Führungen 15, 16. An seinem Außenumfang stützen sich zwei einander diametral gegenüberliegende Kolben 17, 18 ab, deren Wirkrichtung etwa durch die Rotorachse verläuft.

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Der Kolben 17 ist dicht gleitend in einer Bohrung 19 geführt und begrenzt dort einen Druckraum 20. Der Kolben l8 ist in einer Bohrung 21 dicht gleitend geführt und begrenzt dort einen Druckraum 22. Die Fläche des Kolbens 18 ist etwa doppelt so groß wie diejenige des Kolbens 17,

An die Pumpe ist eine Förderleitung 23 angeschlossen, von der eine Leitung 24 zu einem Steuerventil 25 mit zwei Schaltstellungen I und II führt. Eine Zweigleitung 2.6 führt von der Leitung 24 zum Druckraum 20.

Auf das Steuerventil wirken in entgegengesetze Richtung zwei Federn ein., nämlich eine verstellbare Reglerfeder 27 sowie eine Feder 28, die sich an einem Schlitten 29 abstützt, der mit dem Kolben 17 fest verbunden ist.

Vom Steuerventil 25 führt eine Leitung JO zum Druckraum 22, außerdem führt vom Druckraum 20 eine Zweigleitung 51 mit einer Drossel 32 zur Leitung 30* An das Steuerventil ist außerdem noch eine Leitung 33 angeschlossen, die In. einem Behälter 34 mündet. Im Druckraum 22 ist noch eine Feder 35 angeordnet, die den Kolben l8 stets gegen den Hubring drückt, auch wenn der Förderdruck' der Pumpe Null ist.

Befindet sich das Steuerventil 25 in seiner Schaltstellung II, so herrscht in den beiden Druckräumen 20, 22 der Förderdruck der Pumpe. Da die Fläche des Kolbens l8 größer ist als die des Kolbens 17, wird der Hubring nun entgegen der Kraft der Rückführfeder 28 verschoben und nimmt eine bestimmte Exzentrizität gegenüber dem Rotor .ein. Hierdurch wird die Feder 28 vorgespannt. Mit Erreichen des an der Reglerfeder 27 eingestellten Sollwertdruckes, gemessen über Leitung 26_a wird das Steuerventil 25 in seine Schaltstellung I gebracht.

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Daraufhin kann Druckmittel aus dem Druckraura 22 in den Behälter 54 abfließen, und der Kolben 17 stellt den Hubring Ik auf geringere Exzentrizität ein. Dies geschieht so lange^ bis die Reglerfeder das Steuerventil 25 wieder entgegen der teilweise entspannten Feder 28 in seine Sehaltstellung II bringt„ Die Drossel ^2 hat die Auf= gäbe _s den vollständigen Druckabbau im Druckraum 20 zu verhindern^, wenn sich das Steuerventil 25 in sein»Schaltstellung I befindete

Duroh flas Entgegenwirken der beiden Federn 27 _s 28 steigt der Sollwertäruek-der'Pump® mit kleiner werdender Exzentrizität der Pump® &n_ß üo lic der Druckregler weist ©in positives Proportionalverhalten auf ^, wi© es in Diagramm der Figo 1 dargestellt isfc„ Auf ö<sr Äbssiss© ist das Verhältnis ^p/p max (Druck) _B auf der Ordinate das Verhältnis YfW raax (Förä®r'volumen|, aufgetragene

Bas' £usfüliraagsb©lspsil aach &®τ Figo 3 aat©rsch©idet sich von dem·= naehder Fig_o 1 ßiir dia^cli gerlagfögige^ bauliche Abwandlung,,. Teile sind silt d©as@lbea Ziffer®

2© e@hli@ßt sieSs ©in© Bohrimg 57-. an₅ in der ein 38 siohfe |},©it©nä gefüüirfe isto Am Steuerschieber eich ©ia Feäerfeeller 59 sibj, asa clerai! dss eine Snäe der Feder

Am ©nösraa EaßQ ö@s Sfeeueipsetsiobers 38 afeütsfc sich über einea Federtellej? 39 di© Hegl©rfeä@F 27 ab_a ö@ren Vorspannung Mittels ©ines? Scteaub© %0 @inst@llbar isfe₀ Die Kegierfeder befindet sieh in ©in©® abgesohlossenea Hai» %I d®s Regl

Steu©rscai@be^ Siafc ©insn raittigen Buaö 42^, der eine Bohrung 43 stsu@2?fer, an weloli® üi® Leit'img 3ö aiageschlossea ist» Ia die ämmg 37 ϊΘίΜά©Σ£ a©®!:! gi-j@i Bölisnaagea W₅ %5ΰ von denen _di© ein®^, ₅ ■ raife ö©e B^liälfeQE= 3%^ öl© ©näex·® rait öer Leitung §4 in Verbin= sfeelifeo Dis Funlstioa ist g@naia dieselbe wie obea bescliri@b@B_i9

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wobei je nach Lage des Steuerschiebers >8 die Bohrung 4j5 entweder mit der Bohrung 44 oder rafc der Bohrung 45 in Verbindung steht. Der Raum 41 ist über eine Bohrung 46 und eine Leitung 4? mit dem Behälter J4 verbundene

Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig» 4 ist zwischen den den Hubring verstellenden Kolben und den Steuerschieber eine nachgebende Rückführung eingeschaltet«

Der an den Hubring angespreßte Kolben ist mit 50 bezeichnet. Er hat eine mittige Sackbohrung 51* in der gleitend ein,Kolben 52 geführt ist, der einen Fortsatz 55 hat„ Im Kolben 52 isfc eine Drosselbohrung 5^ ausgebildet« Der Fortsatz 53 ragt in einen sich an die Kolbenbohrung 55 anschließenden Eauia 5^!5i» der über eine Bohrung 5b' mit der Leitung 26 ..in, Verbindung stellt ο

Der "Fortsatz 55 taucht In eins Hülse 57 _e die übar eins Feder und Federte 11er 59c βθ sowie Halterings 6l Ms 64 nachgiebig mit dem Forts&ts verbunden^ ist_c Di© Hüls® 57 ist weiterhin über eine Scheibe 65. starr mit einem Steuerschieber- 56 verbunden., der in seiner Ausbildung und· F?jnistion öerajsnigsn nach dem Ausführungsbeispiel der Fig-o 5 entspricht,, Diese Anordnung hat folgenden Zwecks. zvi Beginn der⁶ -¥erefe©llbsT/.j3,gung 0.9s Eolbsns 50 wird das Rückführsignal unverMnae^t au:? den Steusrsohiefcer 66 übertragen, Die hie^öur-eli vorgsspaas'fee Feder- 58 gleicht aber¹ äas Druckgefälle. das sich in den Räumen 20 imü 51 gsbüfisl hat., über die Dro sselbohrung 5*5- aus^ so 'daß öie TGrspana'on.g ώεΐ⁵= Feder 58 wisdsr zu Hull Έΐτά hug die ursprünglich vemandens p^qpoifclonale RegelabvjsiGhxing .zu Mull gemacht

Ein weiteres Auasfuhr^ngsbsIspi-srL für- ei::? p^opir'vlonale Rückfüinmg seipt ai© Fig_ffl 5= Gegss*. ώ,θκ. !fccr-iE-g 14 l-sgt sich zwecks dossers. ¥ersfcellung ein Kolben 63, öer i.r. oner Saaicbohrung 69 eines Reglergehäusss 70 gsführb ist ο Dar^ Kolben ns.t sins ring- Xörmige ÄusiialTrat»ns 7I₅ in dsj? siah dia I^saer· 28 bsfinaet. Am

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Kolben 68 stützt sich ein Stift 72 ab,, der mit seiner anderen Seite an einem Pederteller 73 anliegt_o Gegen diesen legt sich das eine Ende der Reglerfeder 27 _s deren anderes Ende an einem Federteller 7^ anliegt, an dem sich ein Steuerschieber 75 abstützt. Dieser hat genau dieselbe Funktion wie in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4_e Auf diese wird deshalb nicht nochmals eingegangen. Neu ist bei diesem Ausführungbeispiel somit, daß der Weg des Kolbens 68 bzw. des Stifts 72 direkt die Vorspannung der Reglerfeder 27 verändert ₉ wodurch der Regelsollwert erhöht bzvi. erniedrigt wird. Der Vorteil dieser Rückführung besteht darin, daß die Bewegung des Stiftes nicht im Signalfluß des Reglers erfolgt, d. h. Hysterese oder ähnliche Einflüsse gehen über die Rückführung nicht in den. Regler ein„

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Claims

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Ansprüche;

\l«) Druckregler für eine verstellbare Pumpe mit einem verschiebbaren Ring, an dessen Innenseite in einem Rotor angeordnete Förderelernente gleiten und gegen dessen Außenseite zwei einander diametral gegenüberliegende, vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagte und teilweise von Federn belastete Kolben mit verschiedenen Durchmessern angedrückt werden, 'deren Wirkungsrichtung etwa durch den Mittelpunkt des Rotors verläuft und deren Lage von einem von einer Reglerfeder belasteten Ventil - gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuerventil (25) und einem der Kolben (17 )> der stets mit der Hochdruckseite der Pumpe verbunden ist, eine zusätzliche Feder (28) angeordnet ist, die der Reglerfeder (27) entgtjgenwirkt.

2.Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (25) einen Steuerschieber (38) aufweist, der unmittelbar einerseits von der Reglerfeder (27), andererseits von der zusätzlichen Feder (28) beaufschlagt ist, und daß der Kolben (17) mit dem kleineren Durchmesser und die eine Stirnseite des Steuerschiebers sowie die zusätzliche Feder in demselben Raum (20) des Druckreglers angeordnet sind, welcher Raum stets von*der Hochdruckseite der Pumpe (12) beaufschlagt ist.

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5.Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (66) über eine nachgiebige Rückführung (56, 57, 58) mit dem Kolben (50) kleineren Durchmessers verbunden ist.

4. Druckregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben

(50) ein zweiter Kolben (52) gleitend geführt ist, der eine durchgehende·Drosselbohrung (54) hat und über einen Fortsatz (55) mit der nachgiebigen Rückführung verbunden ist.

5.Druckrsgler raeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß-der Kolben (68) kleineren Durchmessers über ein Zwischenglied (72) unmittelbar auf die Reglerfeder (27) einwirkt, die ihrerseits den Steuerschieber (75) beaufschlagt.

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