DE2855085C2

DE2855085C2 - Pumpenanordnung zur Versorgung von Verbrauchern mit stark schwankendem Bedarf an Druckflüssigkeit

Info

Publication number: DE2855085C2
Application number: DE2855085A
Authority: DE
Inventors: Karl G. Bromma Aahlen; Anders Handen Norberg
Original assignee: Srm Hydromekanik Stockholm Se AB
Current assignee: Srm Hydromekanik Stockholm Se AB
Priority date: 1978-08-18
Filing date: 1978-12-20
Publication date: 1986-04-24
Also published as: BE878289A; DE2855085A1; US4347044A; GB2035456A; GB2035456B

Description

ψ:< Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung zur

$5! Versorgung von Verbrauchern mit stark schwanken-

?|: dem Bedarf an Druckflüssigkeit, insbesondere zur Ver-

|s sorgung der Arbeitskammer eines hydrodynamischen

f|i Drehmomentwandlers und der Servomotoren für die

Wi Schaltkupplungen und -bremsen eines Wechselgetrie-

|>; bes innerhalb eines Kraftfahrzeug-Verbundgetriebes.

mit zwei parallel zueinander an einen druckfreien Flüssigkeitsspeicher innerhalb eines offenen Flüssigkeitskreislaufs angeschlossenen Niederdruck-Verdrängerpumpen, von denen der zweiten ein Rückschlagventil nachgeschaltet ist

Die Verwendung von Niederdruck-Verdrängerpumpen, vorzugsweise Zahnradpumpen, ist bei Kr^ftfahrzeugantrieben allgemein bekannt Bei hydrodynamischen Drehmomentwandlern dienen sie als sogenannte

ίο Füllpumpen für die Wandlerarbeitskammer, die den erforderlichen Grunddruck der Arbeitsflüssigkeit aufrecht erhalten und gleichzeitig durch einen äußeren Flüssigkeitsumlauf über einen Wärmetauscher die Verlustwärme aus der Wandlerarbeitskammer abführen. In manchen Fällen wird eine Umkehrung der Richtung des äußeren Flüssigkeitsumlaufs und damit die Vertauschung der Ein- und Austrittsöffnungen an der Wandlerarbeitskammer dazu benutzt das Pumpen- oder Turbinenrad des Wandlers auszukuppeln und stattdessen eine

Reibungskupplung zur Überbrückung des Wandlers einzurücken.

Bei mechanischen Wechselgetrieben, insbesondere Planetengetrieben, werden derartige Niederdruckpumpen zur Bereitstellung der Betätigungsflüssigkeit für die Servomotoren der d^ einzelnen Getriebestufen schaltenden Reibungskupplungen und -bremsen benötigt

Darüber hinaus obliegt derartigen Pumpen regelmäßig noch die zusätzliche Aufgabe, für die Schmierung der mechanisch gegeneinander drehenden Getriebetei-Ie zu sorgen.

In diesem Zusammenhang ist auch bereits eine Pumpenanordnung der eingangs genannten Art bekannt (FR-Patentanmeldung 77 08 642/Publikation 23 85 008), bei welcher neben einer von der Primärseite des Getriebes angetriebenen Niederdruck-Fiüssigkeitspumpe eine zweite, von der Sekundärseite des Getriebes angetriebene solche Pumpe angeordnet ist, "vobei die beiden Pumpen aus einem gemeinsamen Flüssigkeitssumpf saugen und mit ihren Druckseiten über ein Rückschlagventil verbunden sind, welches öffnet, wenn der Druck der zweiten Pumpe den der ersten Pumpe übersteigt Dadurch wird sichergestellt daß bei stillstehender oder auch nur im Leerlauf betriebener Antriebsmaschine stets eine ausreichende Flüssigkeitsversorgung zur Wärmeabfuhr aus dem Wandler beim hydraulischen Bremsen, für die hierzu erforderliche Einschaltung der Schaltkupplungen und -bremsen des Wechselgetriebes sowie für den Schmiermittelbedarf vorhanden ist.

Die Anforderungen sowohl an die Leistungsfähigkeit der hydrodynamischen Wandler als auch an das Leistungsübertragungs- und Schaltvermögen der mechanischen Wechselgetriebe bei Kraftfahrzeugantrieben, insbesondere bei solchen mit automatischer Steuerung, steigen ständig. Von Drehmomentwandlern werden heute hohe Drehmomentvervielfachungen beim Anfahren sowie häufig auch die Möglichkeit verlangt, bei Bergabfahrt über lange Gefällstrecken mit dem Wandler hydraulisch bremsen zu können. Dies erfordert eine entsprechend große Kapazität der Wandlerfüllpumpe.

Mechanische Wechselgetriebe, insbesondere solche, denen ein Drehmomentwandler vorgeschaltet ist, haben mit Hilfe der Reibungskupplungen und -bremsen immer höhere Drehmomente aufzunehmen und benötigen dafür entsprechend kräftige Servomotoren, für deren schnelle Füllung beim Gangwechsel kurzfristig große Druckflüssigkeitsmengen zur Verfügung gestellt werden müssen.

Andererseits ist die benötigte Druckflüssigkeitsmen-

ge im normalen Fahrbetrieb, insbesondere auf Fernstrecken, vergleichsweise gering, und eine Niederdruck-Flüssigkeitspumpe, die für die nur kurzzeitig benötigten großen Fördermengen ausgelegt ist, beeinträchtigt erheblich den Wirkungsgrad des Fahrzeugantriebs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenanordnung zu schaffen, mit welcher die sofortige zeitweise Bereitstellung größerer Flüssigkeitsmengen, als sie im normalen Fahrbetrieb benötigt werden, möglich ist, ohne daß dabei eine Beeinträchtigung des Wirkungsgrades erfolgt

Ausgehend von der bekannten Pumpenanordnung der eingangs genannten Art (FR-Anmeldung 77 08 642) wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Pumpen ständig gemeinsam angetrieben sind und daß zwischen der Druckseite und der Saugseite der zweiten Pumpe vor dem Rückschlagventil ein Verbindungskanal mit einem in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsbedarf der Verbraucher betätigbaren Absperrventil angeordnet ist.

Aus der DE-PS 27 06 950 ist zwar bereit eine Pumpenanordnung zur Versorgung der Arbeitskammer wenigstens eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit zwei Niederdruck-Verdrängerpumpen und einem der einen Pumpe nachgeschalteten Rückschlagventil bekannt, bei welchem die beiden Pumpen ständig gemeinsam angetrieben sind. Die dortige Anordnung arbeitet jedoch mit einem geschlossenen F.üssigkeitskreislauf, in welchem der Wandler der eigentliche Druckerzeuger ist und damit zugleich die Umwälzpumpe darstellt, während die beiden Verdrängerpumpen nur die Aufgabe haben, diesen geschlossenen Kreislauf nach einer Entleerung in einem anderen Betriebsbereich aufzufüllen und aufgefüllt zu halten. Dabei kommt der zweiten Pumpe die besondere Aufgabe zu, die Aufrechterhaltung der Füllung auch dann zu gewährleisten, wenn im Bremsbetrieb infolge der Umkehrung der Druckrichtung im Wandler der Dr.:ck in der im Normalbetrieb als Fülleitung dienenden Leitung über den begrenzten Druck der Füllpumpe hinaus steigt, wozu an der Druckleitung der Nachspeisepumpe kein Druckbegrenzungsventil angeordnet wird. Nur für diesen Fall des Bremsbetriebes ist das den Rückfluß zur Füllpumpe sperrende Rückschlagventil erforderlich.

Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf eine Pumpenanordnung zur Versorgung von Verbrauchern mit stark schwankendem Bedarf an Druckflüssigkeit innerhalb eines offenen Flüssigkeitskreisiaufs, innerhalb dessen die beiden Pumpen an einen druckfreien Flüssigkeitsspeicher parallel zueinander angeschlossen sind und sowohl den erforderlichen Druck für die Arbeitsflüssigkeit im Wandler erzeugen als auch die Druckflüssigkeit zur Betätigung der Schaltkupplungen und -bremsen eines zusätzlichen Wechselgetriebes bereitstellen.

Das Absperrventil der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung läßt sich mit heutigen Steuerungsmitteln, insbesondere bei sogenannten automatischen Getrieben, leicht in der Weise steuern, daß es schließt, wenn eine größere Flüssigkeitsmenge benötigt wird, als sie von der ständig die Druckflüssigkeit fördernden ersten Niederdruck-Verdrängerpumpe geliefert wird. Bei allen übrigen Betriebszuständen ist die zweite Niederdruck-Verdrängerpumpe durch das geöffnete Absperrventil in dem Verbindungskanal kurz geschlossen und nimmt nahezu keine Leistung adf, wobei das Rückschlagventil verhindert, daß auch die von der ersten Pumpe geförderte Druckflüssigkeit zur Saugseite der Pumpen zurückströmt

Um hierzu den Strömungswiderstand über das als Bypass-Ventil wirkende Absperrventil so klein wie möglich zu halten, ist dieses nach einem ersten Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Teilerventil, dessen Ventilteller in Strömungsrichtung schließt Derartige Tellerventile sind zwar für sich bereits aus der DE-OS 25 05 582 bekannt In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung sorgt

ίο die bekannte Ausbildung des Absperrventils jedoch in besonders vorteilhafter Weise für ein schnelles Schließen des Verbindungskanals und dadurch ein entsprechend schnelles Bereitstellen der erhöhten Druckflüssigkeitsmenge mit Hilfe der zweiten Pumpe. Auch wird dadurch gleichzeitig sichergestellt, daß der Förderdruck der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe das Ventil in seiner Schließstellung nicht gewaltsam aufsteuern kann.

Um dennoch ein sicheres Aufr aern eines solchen Absperrventils zu gewährleisten, ist dieses zweckmäßig in gleichfalls aus der DE-OS 25 05 582 bekannter Weise von einem Servomotor entgegen der Kraft einer Schließfeder aufsteuerbar, wobei der Servomotor in allgemein üblicher Weise von einem elektromagnetischen Vorventil steuerbar sein kann.

Ein anderes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sieht zur Kleinhaltung des Strömungswiderstandes für die von der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe bei geöffnetem Absperrventil zurück zur Saugseite geförderten Flüssigkeit vor, daß der Verbindungskanal einen Strömungsquerschnitt aufweist, der gleich oder größer als der Förderquerschnitt der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe ist und unmittelbar neben dieser verläuft Dadurch werden mit Verlusten behaftete Gecchwindigkeitsär.deningen für die von der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe zu deren Saugseite zurückbeförderte Flüssigkeit vermieden.

Die erste Niederdruck-Verdrängerpumpe sollte eine Kapazität entsprechend dem Flüssigkeitsbedarf des E/ehmomentwandlers nach Erreichen eines Drehzahlverhältnisses zwischen Ausgangs- und Eingangswelle von etwa 0,2 aufweisen. Die Kapazität der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe sollte mindestens genauso groß sein und kann bis zum dreifachen der Kapazität der ersten Niederdruck-Verdrängerpumpe betragen. Auf diese Weise läßt sich sicherstellen, daß mit geschlossenem Absperrventil bei Drehzahlverhältnissen unter 0,2 sowie bei Wandlerbremsung und ferner beim Wechsel der Getriebestufen im Wechselgetriebe eine genügend große Flüssigkeitsmenge zur Verfügung steht um einerseits die erforderliche Verlustwärme abzuführen und andererseits die Servomotoren des Wechselgetriebes schnell zu füllen.
Zur Erzeugung eines besonders hohen Haltedrucks in den Servomotoren von Kraftfahrzeugwechselgetrieben ist es bekannt, eine zusätzliche Hochdruck-Verdrängerpumpe zu verwenden, die das Drehmomentaufnahmevermögen der Reibungskupplungen und -bremsen insbesondere beim Anfahren erhöht, Im normalen Fahrbetrieb wird jedoch ein derart hoher Bet.ät-gungsdruck von den Servomotoren nicht benötigt, so daß der von Hochdruck-Verdrängerpumpe erzeugte hohe Druck unnötig die Dichtungen in den Flüssigkeitsleitungen und -kanälen sowie den Servomotoren beansprucht und zu Leckströmungen und Leistungsverlusten führt. Bei der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung mit einer zusätzlichen solchen Hochdruck-Verdrängerpumpe wird dieser Nachteil in vorteilhafter Weitei bildung der Erfin-

dung dadurch vermieden, daß die Hochdruck-Verdrängerpumpe von der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe gespeist wird. Dadurch sind unter normalen Betriebsbedingungen der Ansaugdruck und damit auch der Enddruck der Hochdruck-Verdrängerpumpe wesentlich niedriger als bei den bekannten Anordnungen mit auf dem vollen Niederdruckniveau liegenden Einlaß der Hochdruck-Verdrängerpumpe, und dennoch erzeugt die Hochdruck-Verdrängerpumpe einen für diese Fälle ausreichenden Haltedruck.

Um sicherzustellen, daß die Hochdruck-Verdrängerpumpe bei geöffnetem Absperrventil auch tatsächlich einen geringeren Haltedruck liefert als bei geschlossenem Absperrventil, ist zweckmäßig der Hochdruck-Verdrängerpumpe ein Druckbegrenzungsventil zur Verbindung ihrer Druckseite mit der Druckseite der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe zugeordnet.

Nach einem letzten Ausgestaitungsmerkmal der Erfindung ist das Rückschlagventil in an sich bekannter Weise gleichfalls ein Tellerventil, um einen möglichst großen Öffnungsquerschnitt für die von der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe bei geschlossenem Absperrventil gelieferte Druckflüssigkeit zu schaffen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

Fi g. 1 den hydraulischen und elektrischen Schaltplan eines automatisch gesteuerten hydrodynamisch-mechanischen Verbundgetriebes, bestehend aus einem hydraulischen Drehmomentwandler, einem Doppelrotationsgetriebe für dessen Leitrad und einem aus zwei hintereinander geschalteten Planetengetrieben gebildeten, unter Last schaltbaren Wechselgetriebe mit acht Vorwärts- und zwei Rückwärtsgängen für ein Kraftfahrzeug.

F: g. 2 die Ansicht eines zu einer Baueinheit vereinigten Pumpensatzes für die hydraulische Schaltung nach Fig. 1 zur Anbringung am Gehäuse des hydraulischen Drehmomentwandlers,

F i g. 3 einen senkrechten Querschnitt durch die erste Niederdruckpumpe des Pumpensatzes nach Linie IH-III in F i g. 2,

Fig.4 den Querschnitt durch die zweite Niederdruckpumpe des Pumpensatzes nach Linie IV-IV in F i g. 2,

F i g. 5 den Querschnitt durch die Hochdruckpumpe des Pumpensatzes nach Linie V-V in F i g. 2,

F i g. 6 eine Rück- oder Außenansicht des Pumpensatzes, teilweise im Schnitt.

Fig. 7 einen Horizontalschnitt nach Linie VIl-VII in Fig. 2,

F i g. 8 einen Schnitt durch den Pumpensatz nach Linie VIII-VIII in F ig. 7.

F i g. 9 in kleinerem Maßstab einen Querschnitt durch einen Teil des feststehenden Gehäuses eines hydrodynamisch-mechanischen Getriebes mit dem darin angebrachten Pumpenblock.

In F i g. 1 ist oben links ein hydrodynamisches-mechanisches Verbundgetriebe angedeutet, das aus einem hydraulischen Drehmomentwandler A. einem Doppelrotationsgetriebe Azur wahlweisen Einkupplung des Wandler-Leitrads entgegengesetzt zum Turbinenrad oder Abbremsung des Wandler-Leitrads am feststehenden Getriebegehäuse und einem unter Last schaitbaren Wechselgetriebe C besteht Das Wechselgetriebe C setzt sich seinerseits zusammen aus einem ersten Planetengetriebe mit vier Vorwärtsgängen — darunter einem Direktgang — und einem Rückwärtsgang sowie einem zweiten Planetengetriebe mit Direktgang oder stark untersetzten Gang, so daß mit Hilfe des zweiten Planetengetriebes die vier Vorwärtsgänge und der Rückwärtsgang des ersten Planetengetriebes derart verdoppelbar sind, daß vier stark untersetzte Vorwärtsgänge sowie ein stark untersetzter weiterer Rückwärtsgang hinzutreten.

Der hydraulsiche Drehmomentwandler A ist ferner mit einer Direktkupplung versehen, bei deren Einschaltung der hydraulische Drehmomentwandler wirkungslos ist.

Zur Umschaltung des Drehmomentwandlers zwischen Hydraulikantrieb und Direktantrieb dient ein 5/3-Wegeventil Vhd. das mit Rücksicht auf die unter bestimmten Betriebsbedingungen durch die Wandlerkammer zu fördernde große Flüssigkeitsmenge verhältnismäßig groß ausgebildet ist.

Zur Umschaltung des Wandlerleitrades zwischen Doppelrotation (Drehung entgegengesetzt zum Turbinenrad) und Einfachrotation (Festbremsung des Leitrades) dient ein wesentlich kleiner ausgebildetes 5/3-Wegeventil Vds-

Ein weiteres 5/3-Wegeventil V\ von etwa gleicher Größe wie das Ventil Vas ist dem Wechselgetriebe C zugeordnet und dient zur Umschaltung zwischen Vorwärtsfahr» und Rückwärtsfahrt. Bei Stellung des Ventils V, auf Rückwärtsfahrt wird hydraulische Steuerflüssigkeit unmittelbar dem Betätigungsservo einer entsprechenden Bremse im ersten Planetengetriebe des Wech-

jo selgetriebes Γ zugeleitet. Bei Stellung auf Vorwärtsfahrt wird die hydraulische Steuerflüssigkeit von dem Ventil V, zu zwei weiteren 5/3-Wegeventilen 16 und Vj weitergeleitet, die gegeneinander mechanisch verriegelt sind und die Druckflüssigkeitszufuhr zu den Servomotoren von drei Vorwärts-Bremsen sowie einer Kupplung des ersten Planetengetriebes steuern.

Schließlich ist noch ein weiteres 5/3-Wegeventil V₄ vorgesehen, das unter Umgehung des Ventils V₁ unmittelbar mit Druckflüssigkeit gespeist wird und zum Steuern der Betätigungsservos für das zweite Planetengetriebe zwecks Einschaltung von starker Untersetzung oder Direktantrieb dient

Zur Versorgung der vorgeschriebenen Ventile und daran angeschlossenen Verbraucher dient eine Druckflüssigkeitsquelle, die in F i g. 1 in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnet ist. Die Druckflüssigkeitsquelle 10 besteht aus zwei Niederdruckpumpen 12,14 sowie einer Hochdruckpumpe 16. Die beiden Niederdruckpumpen 12, 14 saugen die Druckflüssigkeit wie insbesondere Öl aus

so einem Flüssigkeitssumpf 18 an, der vorzugsweise im Getriebegehäuse des Verbundgetriebes angeordnet ist und einen Wärmetauscher enthalten kann.

Die Niederdruckpumpe 12 fördert über eine Leitung 20 die angesaugte Druckflüssigkeit ständig zur Einlaßkammer des Wegeventils Vhix von dem sie in den beiden Einschaltstellungen weiter zur Arbeitskammer des hydraulischen Drehmomentwandlers und von diesem zurück über dieses Ventil zum Pumpensumpf geleitet wird, wo sie im Wärmetauscher gekühlt werden kann. Je nachdem, in welcher Richtung die Flüssigkeit die Wandlerkammer durchströmt wird das das Eingangsglied bildende umlaufende Wandlergehäuse mit dem Pumpenrad des Wandlers zur Herstellung von Hydraulikantrieb oder mit der Turbinenwelle zur Herstellung von Direktantrieb gekuppelt

Von der Leitung 20 zweigt eine Leitung 22 ab, über welche die von der Niederdruckpumpe 12 geförderte Flüssigkeit auch ständig der Einlaßkammer des Steuer-

vcntils Vds für das Doppelrotationsgetriebe zugeführt wird. Ferner führt die Leitung 22 die von der Niederdruckpumpe 12 geförderte Druckflüssigkeit sämtlichen elektromagnetischen Vorventilen der oben erwähnten Steuerventile zu deren Betätigung beim elektrischen Betätigen der Vorventile zu.

Fire von der Leitung 20 über ein Rückschlagventil 24 abzweigende Leitung 26 führt zur Einlaßkammer des zwischen Vorwärtsgang und Rückwärtsgang schaltenden 5/3-Wegeventils Vi sowie parallel dazu zur Einlaßkammer des Steuerventils Va für das zweite Planetengetriebe, welches somit unabhängig von dem Ventil Vi mit Druckflüssigkeit versorgt wird. Schließlich ist an die Leitung 20 ein Druckbegrenzungsventil 28 angeschlossen, das bei zu hohem Druck in der Leitung 20 /um Sumpf 18 öffnet und dadurch den Druck in der Leitung 20 begrenzt.

nie 7wpitp Niederdruckpumpe 14, die bei laufender Antriebsmaschine zusammen mit der ersten Niederdruckpumpe 12 vom umlaufenden Wandlergehäuse ständig angetrieben wird, saugt Flüssigkeit aus dem Sumpf 18 und fördert diese unter niedrigem Druck über eine Leitung 30 zur Saugseite der Hochdruckpumpe 16, deren Druckseite über eine Leitung 32 an die Leitung 26 hinter dem Rückschlagventil 24 angeschlossen ist.

Die Druckseite der zweiten Niederdruckpumpe 14 steht ferner über ein Rückschlagventil 34 mit der Druckseite der ersten Niederdruckpumpe 12 in Verbindung und vermag dadurch zusätzlich zu dieser Pumpe Druckflü' -igkeit in die Leitung 20 zu fördern, wenn der darin vorhandene Druck niedriger als der Ausgangsdruck der zweiten Niederdruckpumpe 14 ist.

Eine Leitung 36 führt von der Leitung 32 über ein Druckbegrenzungsventil 38 zurück zur Druckseite der zweiten Niederdruckpumpe 14 und begrenzt den Ausgangsdruck der Hochdruckpumpe 16 gegenüber dem Ausgangsdruck der zweiten Niederdruckpumpe 14.

Schließlich führt von der Ausgangsscile der zweiten Niederdruckpumpe 14 eine Leitung 40 mit einem Bypass-Ventil 42 zurück zur Saugseite dieser Pumpe. Das Bypass-Ventil 42 ist von einem elektromagnetischen Vorventil 44 steuerbar, dem der Betätigungsdruck über eine Leitung 46 von der Leitung 20 zugeführt wird.

Von der Druckflüssigkeitsquelle 10 gehen somit zwei Druckflüssigkeitsleitungen aus, und zwar eine Niederdruckleitung 20 und eine Hochdruckleitung 32, von denen Leitungen 22 bzw. 26 zu u. a. den Ventilen V^, V» und V_t abzweigen, wo ein Druckbegrenzungsventil dafür sorgt, daß der Druck zwischen diesen beiden Leitungen einen bestimmten Wert nicht überschreitet und dadurch sicherstellt, daß für das öffnen der als Tellerventile ausgebildeten Ventile V_x- V₄ der über die Vorventile gesteuerte Betätigungsdruck zum Abheben der Ventilteller gegen den anstehenden Druck in der Hochdruckleitung 26 ausreicht

Wie die nachfolgende Beschreibung der F i g. 2 bis 8 zeigt, sind die Pumpen 12, 14,16, das Rückschlagventil 34, die Druckbegrenzungsventile 28, 38 sowie das Bypass-Ventil 42 mit dem Vorventil 44 zu einer Baueinheit in Gestalt eines Ventilblocks zusammengefaßt

Der Ventilblock weist eine Grundplatte 50 mit einem mehrteiligen Gehäuse auf, das in einem Gehäuseteil 52 die erste Niederdruckpumpe 12, in einem weiteren Gehäuseteil 54 die zweite Niederdruckpumpe 14 und in einem Gehäuseteil 56 die Hochdruckpumpe 16 aufnimmt

Die drei Pumpen 12,14,16 sind, wie die F i g. 3,4 und 5 zeigen, als Zahnradpumpen mit den Räderpaaren 58/60,62/64 und 66/68 ausgebildet, wobei die Rader 58, 62,66 auf einer gemeinsamen Welle 70 sitzen und über diese von einem Ritzel 72 antreibbar sind.

Die Räder 58,60 sind bzw. 62,64 der beiden Niederdruckpumpen 12, 14 haben gleich-große Durchmesser, so daß auch die anderen Räder 60, 64 dieser beiden Räderpaare auf einer gemeinsamen Achse 74 gelagert sein können. Die Räder 62,64 der zweiten Niederdruckpumpe 14 haben jedoch eine größere axiale Länge als die Räder 58, 60 der ersten Niederdruckpumpe 12, so daß das Fördervolumen der zweiten Niederdruckpumpe entsprechend größer ist.

Die Räder 66,68 der Hochdruckpumpe sind hingegen im Durchmesser wesentlich kleiner und in der axialen Länge wesentlich kürzer als die Räder der beiden Niederdruckpumpen, wobei das zweite Zahnrad 68 der Hochdruckpumpe gelrennt gelagert ist. Das Fördervo- !umen der Hochdruckpumpe ist dementsprechend weit aus geringer als das der beiden Niederdruckpumpen und beträgt beispielsweise Vj bis '/to des Fördervolumens der ersten Niederdruckpumpe.

Die Niederdruckpumpen 12, 14 saugen die zu fördernde Flüssigkeit über einen Ansaugstutzen 76 am Gehäuseteil 54 für die zweite Niederdruckpumpe 14 an.

Eine öffnung 78 in der Zwischenwand 80 zwischen den Gehäuseteilen 52 und 54 stellt eine Verbindung von der Saugseite der Niederdruckpumpe 14 zur Saugseite der Niederdruckpumpe 12 her.

Die Niederdruckpumpe 12 fördert die angesaugte Flüssigkeit in einen Druckraum 82 innerhalb des Gehäuseteils 52 (F i g. 3), die einen Auslaß 84 zum Anschluß einer der Leitung 20 in F i g. 1 entsprechenden Niederdruckleitung 86 verhältnismäßig großen Querschnitts (F ig. 9) hat.

Die Grundplatte 50 ist, wie die F i g. 3,4 und 6 erkennen lassen, im mittleren Bereich gehäuseartig ausgebildet und nimmt im oberen Teil das in Fig. 1 gezeigte Rückschlagventil 34 mit einem federbelasteten Ventilteller 88 auf, der einen Durchlaß 90 zwischen einer Kammer 92 und einer Kammer 94 in Schließstellung versperrt.

Die Kammer 92 steht, wie die F i g. 3 und 6 weiter erkennen lassen, mit dem Druckraum 82 der ersten Niederdruckpumpe 12 in Verbindung. In ähnlicher Weise steht die Kammer 94 mit dem Druckraum 96 der zweiten Niederdruckpumpe in Verbindung. Die Kammer 94 setzt sich, wie F i g. 4 zeigt nach unten zu einem Ventil fort, welches das Bypass-Ventil 42 in F i g. 1 ist Der Teller 98 dieses Ventils verschließt in der gezeigten Schließstellung einen Durchlaß 100 zur Saugseite der zweiten Niederdruckpumpe t4. Ein Servomotor 102 dient zum Öffnen des Ventils 42 gegen die Kraft einer Schließfeder 104. Wie F i g. 6 weiter zeigt, ist das Magnetventil 44 zur Betätigung des Bypass-Ventils 42 gleichfalls in der Grundplatte 50 angeordnet und wird über einen darin enthaltenen Kanal, welcher der Leitung 46 in F i g. 1 entspricht mit Steuerflüssigkeit versorgt
Von der druckseitigen Kammer 94 der zweiten Niederdruckpumpe verläuft, wie in F i g. 7 gestrichelt angedeutet ist ein Kanal 106 zur Saugseite der Hochdruckpumpe, der bei 108 (Fig.5) in die Saugkammer dieser Pumpe mündet Von der Druckseite der Hochdruckpumpe 16 führt ein Kanal 110 im Gehäuseteil 56 zu einem weiteren Kanal 112 in der Grundplatte 50, dessen nach unten offenes Ende ein Gewinde 114 für einen (nicht gezeigten) Rohranschluß der Leitung 32 in F i g. 1 aufweist

Weiterhin zeigt F i g. 5 innerhalb des Gehäuseteils 56 das Druckbegrenzungsventil 38, welches bei zu hohem Druck auf der Druckseite der Hochdruckpumpe 16 über einen Kanal 116 im Gehäuseteil 54 zur Druckkammer 94 der zweiten Niederdruckpumpe 14 öffnet.

Schließlich führt, wie aus Fig.8 zu entnehmen ist, vom Druckrau.n 82 der ersten Niederdruckpumpe 12 eine Bohrung 118 ins Freie, die normalerweise von einer federbelasteten Kugel 120 verschlossen ist, welche das Druckbegrenzungsventil 28 in F i g. 1 bildet.

Die in den F i g. 2 bis 8 gezeigte Pumpeneinheil: vereinigt somit sämtliche innerhalb des strichpunktierten Rahmens 10 in F i g. 1 gelegenen Elemente.

Fig.9 zeigt die Pumpeneinheit im montierten Zustand im unteren Teil des Gehäuses 122 eines hydrodynamisch-mechanischen Getriebes, dessen (nicht dargestelltes) Wandlergehäuse das Ritzel 72 über ein Zwischenzahnrad !24 antreibt. Die Grundplatte 5<! vcrschließt eine Einführöffnung des Gehäuses und ist an diesem mit Schrauben 126,128 verschraubt.

Den Boden des Getriebegehäuses 122 bildet ein Wärmetauscher 130, der bei 132 in eine Ansaugkammer 134 mündet, gegen deren obere öffnung der Ansaugstutzen 76 anliegt. Die Ansaugkammer 134 steht mit dem Inneren des Getriebegehäuses 122 in Verbindung, das bis zu einer solchen Höhe mit öl gefüllt ist, daß die beiden Niederdruckpumpen unter allen Betriebsbedingungen Öl aus diesem Getriebesumpf anzusaugen vermögen.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

35

40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Pumpenanordnung zur Versorgung von Verbrauchern mit stark schwankendem Bedarf an Druckflüssigkeit, insbesondere zur Versorgung der Arbeitskammer eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers und der Servomotoren für die Schaltkupplungen und -bremsen eines Wechselgetriebes innerhalb eines Kraftfahrzeug-Verbundgetriebes, mit zwei parallel zueinander an einen druckfreien Flüssigkeitsspeicher innerhalb eines offenen Flüssigkeitskreislaufs angeschlossenen Niederdruck-Verdrängerpumpen, von denen der zweiten ein Rückschlagventil nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pumpen (12,14) ständig gemeinsam angetrieben sind und daß zwischen der Druckseite und der Saugseite der zweiten Pumpe (14$ »or dem Rückschlagventil (34) «sin Verbindungskanai (40; 94) mit einem in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsbedarf der Verbraucher betätigbaren Absperrventil (42) angeordnet ist

2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (42) ein von einem Servomotor (102) betäagbares Tellerventil ist, dessen Ventilteller (98) in Strömungsrichtung schließt

3. Pumpenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (42) von einem Servomotor (102) entgegen der Kraft einer Schließfeder (104) aufstruerbar ^:st

4. Pumpenanordnung .nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Servor otor (102) von einem elektromagnetischen Vorventil (44) steuerbar ist.

5. Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (94) einen Strömungsquerschnitt aufweist, der gleich oder größer als der Förderquerschnitt der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe (14) ist und unmittelbar neben dieser verläuft.

6. Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer zusätzlichen Hochdruck-Verdrängerpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruck-Verdrängerpumpe (16) von der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe (14) gespeist ist.

7. Pumpenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruck-Verdrängerpumpe (16) ein Druckbegrenzungsventil (38) zur Verbindung ihrer Druckseite mit der Druckseite der zweiten Niederdruck-Verdrängerpumpe (14) zugeordnet ist.

8. Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (34) ein Tellerventil ist.