EDELMANN VOLKER (DE)
STEHR REINHARD (DE)
EDELMANN VOLKER (DE)
WO2008120539A1 | 2008-10-09 |
US3182599A | 1965-05-11 | |||
US2700876A | 1955-02-01 | |||
US1611262A | 1926-12-21 |
Patentansprüche 1. Hydraulische Pumpeinrichtung zum Fördern eines Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiermediums, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (2;42;82;102;122;142;162) als Kolbenpumpe mit einem hin und her bewegbaren Kolben (5;45;85;105;125;145;165) ausgeführt ist, der mindestens eine Antriebsdruckfläche, die zum Antrieb der Pumpeinrichtung (2;42;82;102;122;142;162) mit einem Antriebsdruck beaufschlagbar ist beziehungsweise beaufschlagt wird, und mindestens eine Arbeitdruckfläche aufweist, die einen Arbeitsdruckraum (14,15;54,55;88,89;108,109;128,129;148,149;168,169) der Pumpeinrichtung (2;42;82;102;122;142;162) begrenzt. 2. Hydraulische Pumpeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruckraum (14,15;54,55;88,89;108,109;128,129;148,149;168,169) unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils (17,18) mit einem Arbeits-, Kühl- und/oder Schmierkreislauf in Verbindung steht. 3. Hydraulische Pumpeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5;45) auf einer Seite mit der Federkraft einer Rückholfeder (10;50) beaufschlagt ist. 4. Hydraulische Pumpeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückholfeder (50) als Tellerfeder ausgeführt ist, die einen Verdrängerkörper darstellt, der zwei Arbeitsräume (54,55) der Pumpeinrichtung (42) voneinander trennt. 5. Hydraulische Pumpeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdruckfläche einen Antriebsdruckraum (11 ;51) begrenzt, der unter Zwischenschaltung einer Schaltventileinrichtung (30;60) mit einer Antriebsdruckquelle (31 ;61 ) verbindbar ist. 6. Hydraulische Pumpeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (85;105;125;145;165) zwei Antriebsdruckflächen und/oder zwei Arbeitsdruckflächen aufweist. 7. Hydraulische Pumpeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Antriebsdruckräume (86,87;106,107;126,127;146,147;166,167) der Pumpeinrichtung durch eine beziehungsweise die Schaltventileinrichtung (94;114;134;154;174) abwechselnd mit dem Antriebsdruck oder Umgebungsdruck beziehungsweise Niederdruck beaufschlagbar sind. 8. Hydraulische Pumpeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventileinrichtung (174) in dem Kolben (165) angeordnet und durch Taststifte (181 ,182) betätigbar ist. 9. Hydraulische Pumpeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventileinrichtung (174) einen Rastmechanismus (185) um- fasst, der ein direktes Umschalten der Schaltventileinrichtung (174) erzwingt. 10. Hydraulisches Arbeits-, Schmier- und/oder Kühlsystem mit einer Pumpeinrichtung (2;42;82;102;122;142;162) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. |
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Pumpeinrichtung zum Fördern eines Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiermediums. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein hydraulisches Arbeits-, Schmier- und/oder Kühlsystem mit einer derartigen Pumpeinrichtung.
Im Automobilbereich werden für Verbraucher, wie nasslaufende Kupplungen, ausreichend große Volumenströme an Kühlöl benötigt. Das Kühlöl kann mit Hilfe von hydrodynamischen Strahlpumpen, die einen Ölvolumenstrom als Treibstrahl nutzen, angesaugt werden. Allgemein werden im Automobilbereich Zahnradölpumpen zum Bereitstellen von Schmiermittel verwendet. Darüber hinaus sind aus der Hydrauliktechnik Axialkolbenpumpen und Radialkolbenpumpen bekannt. Neben der Förderung von Kühlölströmen werden die genannten Pumpen auch zum Fördern von Kraftstoff, Kühlwasser oder zum Betreiben eines hydraulischen Arbeitssystems, beispielsweise eines hydraulischen Stellzylinders für eine Kupplung oder einen Gangsteller, verwendet. Des Weiteren sind Druckübersetzer bekannt, mit denen ein vorhandener Druck erhöht werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Bereitstellen eines ausreichenden Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiermediumvolumenstroms mit einem relativ geringen Druckniveau zu vereinfachen beziehungsweise zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einer hydraulischen Pumpeinrichtung zum Fördern eines Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiermediums dadurch gelöst, dass die Pumpeinrichtung als Kolbenpumpe mit einem hin und her bewegbaren Kolben ausgeführt ist, der mindestens eine Antriebsdruckfläche, die zum Antrieb der Pumpeinrichtung mit einem Antriebsdruck beaufschlagbar ist beziehungsweise beaufschlagt wird, und mindestens eine Arbeitsdruckfläche aufweist, die einen Arbeitsdruckraum der Pumpeinrichtung begrenzt. Die Antriebsdruckfläche wird im Betrieb der Pumpeinrichtung abwechselnd mit dem Antriebsdruck und einem Tankdruck oder Umgebungsdruck beaufschlagt, um den Kolben in eine oszillierende Bewegung zu versetzen. Der Arbeitsdruck kann größer oder kleiner als der Umgebungsdruck sein. Die Pumpeinrichtung kann also sowohl mit Überdruck als auch mit Unterdruck betrieben werden. Der Arbeitsdruck mittels eines beliebigen Fluids, wie beispielsweise Wasser, Öl oder Luft aufgebracht werden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils mit einem Arbeits-, Kühl- und/oder Schmierkreislauf in Verbindung steht. Das Rückschlagventil verhindert ein unerwünschtes Rückströmen von Kühl- und/oder Schmiermedium in den Arbeitsraum.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben auf einer Seite mit der Federkraft einer Rückholfeder beaufschlagt ist. Im Betrieb der Pumpeinrichtung wird der Kolben zunächst durch eine Druckbeaufschlagung der Antriebsdruckfläche mit dem Antriebsdruck gegen die Federkraft der Rückholfeder bewegt, wobei die als Druckfeder ausgeführte Rückholfeder komprimiert wird. Anschließend wird die Antriebsdruckfläche entlastet, so dass die Federkraft der Rückholfeder ein Rückstellen des Kolbens bewirkt. Wenn der Antriebsdruck für die Pumpeinrichtung ein Unterdruck ist, dann muss die Kolbenrückholfeder auf der dem Arbeitsdruckraum zugewandten Seite des Kolbens angeordnet oder als Zugfeder ausgeführt sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rückholfeder als Schraubendruckfeder ausgeführt ist. Die Schraubendruckfeder ist vorzugsweise gegen ein Ende des Kolbens vorgespannt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rückholfeder als Tellerfeder ausgeführt ist, die einen Verdrängerkörper darstellt, der zwei Arbeitsräume der Pumpeinrichtung voneinander trennt. In der Tellerfeder sind die Funktionen eines Energiespeichers und eines Verdrängers kombiniert.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdruckfläche einen Antriebsdruckraum begrenzt, der unter Zwischenschaltung einer Schaltventileinrichtung mit einer Antriebsdruckquelle verbindbar ist. Über die Schaltventileinrichtung wird der Antriebsdruckraum im Wechsel mit der Antriebsdruckquelle oder einer Umgebungsdruckquelle beziehungsweise Niederdruckquelle verbunden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben zwei Antriebsdruckflächen und/oder zwei Arbeitsdruckflächen aufweist. Die beiden Antriebsdruckflächen und Arbeitsdruckflächen sind jeweils entge- gengesetzt angeordnet. Die Flächenverhältnisse der Arbeitsdruckflächen und Antriebsdruckflächen sind so aufeinander abgestimmt, dass ein gewünschtes Arbeitsdruckniveau beim Verbraucher bereitgestellt wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Antriebsdruckräume der Pumpeinrichtung durch eine beziehungsweise die Schaltventileinrichtung abwechselnd mit dem Antriebsdruck oder Umgebungsdruck beziehungsweise Niederdruck beaufschlagbar sind. Das liefert den Vorteil, dass die vorab beschriebene Rückholfeder entfallen kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventileinrichtung als 4/2-Wegeventil ausgeführt ist. Das 4/2- Wegeventil umfasst einen Anschluss für eine Steuerantriebsdruckquelle, einen Anschluss für einen Tank und zwei Antriebsdruckraumanschlüsse.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventileinrichtung als 3/2-Wegeventil ausgeführt ist. Das 3/2- Wegeventil umfasst einen Anschluss für einen ersten Antriebsdruckraum, der mit der Antriebsdruckquelle in Verbindung steht, einen Anschluss für einen zweiten Antriebsdruckraum und einen Tankanschluss.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventileinrichtung in dem Kolben angeordnet und durch Taststifte betätigbar ist. Über die Taststifte wird die Schaltventileinrichtung automatisch umgeschaltet, sobald ein Schaltventilkolben der Schaltventileinrichtung eine der beiden Schaltstellungen einnimmt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventileinrichtung einen Rastmechanismus umfasst, der ein direktes Umschalten der Schaltventileinrichtung erzwingt. Der Rastmechanismus stellt sicher, dass die Schaltventileinrichtung keine Zwischenstellungen, sondern eine der beiden Endstellungen einnimmt. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus einen Aktorkörper umfasst, der mit einer Kulisse zusammenwirkt. Zum gleichen Zweck kann ein Feder-Kniehebel-Mechanismus oder ein Permanentmagnet eingesetzt werden, der den Ventilkolben oder Ventilschieber der Schaltventileinrichtung jeweils in eine Endstellung oder Endlagenposition zieht beziehungsweise drückt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Pumpeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorkörper durch eine Feder gegen die Kulisse vorgespannt ist. Der Aktorkörper kann zum Beispiel als Kugel ausgeführt sein.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein hydraulisches Arbeits-, Schmier- und/oder Kühlsystem mit einer vorab beschriebenen Pumpeinrichtung. Die erfindungsgemäße Pumpeinrichtung wird vorzugsweise in Kegelscheibenumschlingungsgetrieben beziehungsweise Doppelkupplungsanordnungen eingesetzt, um einen ausreichenden Kühlmediumstrom mit einem geringen Druckniveau bereitzustellen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Arbeits-, Schmier- und/oder Kühlsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdruckfläche des Kolbens mit einem Steuerhydraulikdruck, einem Saugrohrunterdruck, einem Vakuumpumpenunterdruck, einem Ladedruck, einem Abgasgegendruck oder einem Lenkhelfpumpendruck beaufschlagbar ist beziehungsweise beaufschlagt wird. Dabei wird die Antriebsdruckfläche vorzugsweise mit einem Druck beaufschlagt, der im Betrieb des Kraftfahrzeugs vorliegt. Das liefert den Vorteil, dass auf zusätzliche Aggregate zum Bereitstellen des Antriebsdrucks verzichtet werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
Figur 1 eine fremdgesteuerte, primär einfach wirkende Pumpeinrichtung mit einer als
Schraubendruckfeder ausgeführten Rückholfeder;
Figur 2 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in Figur 1 mit einer Tellerfeder; Figuren · jeweils eine fremdgesteuerte, primär und sekundär doppelt wirkende Pump- 3 und 4 einrichtung;
Figuren jeweils eine fremdgesteuerte, doppelt wirkende Pumpeinrichtung in Differenzial- 5 und 6 zylinderbauweise und
Figur 7 eine selbstgesteuerte, doppelt wirkende Pumpeinrichtung mit einer
Schaltventileinrichtung, die in einen Kolben integriert ist.
In Figur 1 ist ein hydraulisches Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem 1 mit einer hydraulischen Pumpeinrichtung 2 in Form eines Hydraulikschaltplans stark vereinfacht dargestellt. Die hydraulische Pumpeinrichtung 2 umfasst ein Gehäuse 4, in dem ein Kolben 5 hin und her bewegbar aufgenommen ist. Der Kolben 5 umfasst einen Grundkörper 6, der die Gestalt einer Kreisscheibe aufweist und von dessen Stirnseiten zwei zentrale Zapfen 7, 8 ausgehen. Zwischen dem freien Ende des Zapfens 8 und einem Gehäusedeckel 9 ist eine Rückholfeder 10 eingespannt. Die Rückholfeder kann, wie durch eine stärkere Linie in Figur 1 angedeutet ist, auch als Schraubenfeder ausgeführt sein, die auf den zentralen Zapfen 8 aufgesteckt ist. Die Rückholfeder oder Kolbenrückholfeder kann statt auf dem Zapfen 8 auch in einer Vertiefung des Kolbens 5 und/oder des Gehäuses 4 gelagert sein.
Die Stirnfläche am freien Ende des Zapfens 7 stellt eine Antriebsdruckfläche dar, die in dem Gehäuse 4 einen Antriebsdruckraum 11 begrenzt. Der Grundkörper 6 weist an seinen Stirnseiten radial außerhalb der Zapfen 7, 8 jeweils eine Arbeitsdruckfläche auf, die in dem Gehäuse 4 einen Arbeitsdruckraum 14, 15 begrenzt. Die Arbeitsdruckräume 14, 15 stehen über eine Verbindungsleitung 16 mit einem Verbraucher, zum Beispiel einer mit Kühlöl zu versorgenden Kupplung, in Verbindung. Zwischen den Verbraucher und die Arbeitsdruckräume 14, 15 sind Rückschlagventile 17, 18 geschaltet, die ein Rückströmen von Medium vom Verbraucher in die Arbeitsdruckräume 14, 15 verhindern.
Die Arbeitsdruckräume 14, 15 stehen des Weiteren über Verbindungsleitungen 21 , 22 mit einem Tank 23, 24 in Verbindung. Zwischen die Arbeitsdruckräume 14, 15 und den Tank 23, 24 ist jeweils ein Rückschlagventil 25, 26 geschaltet, das ein unerwünschtes Rückströmen von Medium aus den Arbeitsdruckräumen 14, 15 in den Tank 23, 24 verhindert. Der Antriebsdruckraum 11 steht über eine Verbindungsleitung 28 mit einem Schaltventil 30 in Verbindung, das als 3/2-Wegeventil ausgeführt ist. Neben einem Anschluss für die Verbindungsleitung 28 weist das Schaltventil 30 einen Anschluss für eine Antriebsdruckquelle 31 und einen Anschluss für einen Tank 32 auf. Bei dem Tank 32 kann es sich um den gleichen Tank handeln, der vorab mit den Bezugszeichen 23 und 24 versehen ist.
Die Antriebsenergie der Antriebsdruckquelle 31 wird zum Beispiel der Steuerhydraulik eines Getriebes entnommen. Die Antriebsenergie der Antriebsdruckquelle 31 kann aber auch durch einen Saugrohrunterdruck beziehungsweise bei Dieselfahrzeugen durch eine Vakuumpumpe eines Bremskraftverstärkers bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebsenergie der Antriebsdruckquelle 31 durch einen Ladedruck eines Turboladers oder eines mechanischen Laders bereitgestellt werden. Die Antriebsenergie kann aber auch in Form eines Abgasgegendrucks vor einem Katalysator, einem Partikelfilter oder einem Turbolader bereitgestellt werden. Bei der Antriebsdruckquelle 31 kann es sich auch um eine Pumpe, zum Beispiel um eine Lenkhelfpumpe handeln.
Durch die erfindungsgemäße Pumpeinrichtung 2 wird ein relativ hohes Druckniveau der Antriebsdruckquelle 31 in einen großen Schmier- und/oder Kühlmediumvolumenstrom mit einem geringen Druckniveau umgewandelt. Zu diesem Zweck wird der Kolben 5 der hydraulischen Pumpeinrichtung 2 mit Hilfe des von der Antriebsdruckquelle 31 bereitgestellten Antriebsdrucks in eine oszillierende Bewegung versetzt, wodurch ein Medium, insbesondere Kühlöl, aus dem Tank 23, 24 in die Arbeitsdruckräume 14, 15 angesaugt und von dort über die Verbindungsleitung 16 zum Verbraucher gefördert wird. Die Größen der Antriebsdruckfläche und der Arbeitsdruckflächen an dem Kolben 5 sind so aufeinander abgestimmt, dass bei einem vorgegebenen Antriebsdruck ein ausreichend großer Volumenstrom mit einem geringen Druckniveau aus dem Tank 23, 24 über die Verbindungsleitung 6 zum Verbraucher gefördert wird.
Die Pumpeinrichtung 2 mit den beiden Arbeitsdruckräumen 14, 15 ist doppelt wirkend ausgeführt. In der in Figur 1 dargestellten Schaltstellung des Schaltventils 30 wird über die Antriebsdruckquelle 31 in dem Antriebsdruckraum 11 der Antriebsdruck bereitgestellt. Durch den Antriebsdruck wird der Kolben 5 gegen die Rückholfeder 10, in Figur 1 nach rechts, bewegt. Dabei wird in den linken Arbeitsdruckraum 15 aus dem Tank 23 Medium angesaugt. Gleich- zeitig wird aus dem rechten Arbeitsdruckraum 14 Medium zum Verbraucher gefördert. Die Rückholfeder 10 wird komprimiert.
Durch Umschalten des Schaltventils 30 bewegt sich der Kolben 5 aufgrund der Federkraft der Rückholfeder 10 anschließend nach links, also von der Rückholfeder 10 weg. Das dabei durch den Zapfen 7 des Kolbens 5 verdrängte Medium wird dann aus dem Antriebsdruckraum 11 in den Tank 32 entlastet. Bei dieser durch die Rückholfeder 10 bewirkten Bewegung des Kolbens 5 wird Medium aus dem Tank 26 in den Arbeitsdruckraum 14 angesaugt. Gleichzeitig wird Medium aus dem Arbeitsdruckraum 15 über die Verbindungsleitung 16 zum Verbraucher gefördert.
Über die Ansteuerfrequenz des Schaltventils 30 kann der mittlere Volumenstrom der Pumpeinrichtung 2 moduliert werden. Dies kann ebenfalls durch Steuern des Antriebsdrucks geschehen, wenn der Durchfluss an der Primärseite oder Sekundärseite der Pumpeinrichtung 2 durch einen geeigneten hydraulischen Widerstand, zum Beispiel durch eine Drossel oder durch eine Blende, eingestellt wird.
In Figur 2 ist ein ähnliches hydraulisches Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem 41 mit einer hydraulischen Pumpeinrichtung 42 wie in Figur 1 dargestellt. Die Pumpeinrichtung 42 umfasst ein Gehäuse 44, in dem ein Kolben 45 hin und her bewegbar aufgenommen ist. Der Kolben 45 liegt mit seinem in Figur 2 rechten Ende an einer Stützkappe 48 an. Die Stützkappe 48 verschließt eine zentrale Öffnung einer Rückholfeder 50, die als Tellerfeder ausgeführt ist. Die Rückholfeder 50 ist radial außen an einer Hülse 49 abgestützt, die in dem Gehäuse 44 angeordnet ist. Das andere, in Figur 2 linke Ende, des Kolbens 45 begrenzt mit seiner Stirnfläche einen Antriebsdruckraum 51 der Pumpenrichtung 42.
Die als Tellerfeder ausgeführte Rückholfeder 50 hat sowohl die Funktion eines Energiespeichers als auch eines Verdrängers, durch den zwei Arbeitsdruckräume 54, 55 in dem Gehäuse 44 voneinander getrennt werden. Die Stützkappe 48 übt zusätzlich eine Dichtfunktion aus. Der Arbeitsdruckraum 55 steht unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils mit einem Tank 56 in Verbindung. Der Arbeitsdruckraum 54 steht ebenfalls unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils mit einem Tank 57 in Verbindung. Die Tanks 56 und 57 können auch in einem gemeinsamen Tank zusammengefasst sein. Darüber hinaus stehen die Arbeitsdruck- räume 54, 55 über zwei Leitungen 58, in denen Rückschlagventile angeordnet sind, mit einem Verbraucher in Verbindung.
Der Antriebsdruckraum 51 ist über ein Schaltventil 60 mit einer Antriebsdruckquelle 61 oder einem Tank 62 verbindbar. Abgesehen davon, dass die als Tellerfeder ausgeführte Rückholfeder 50 eine Verdrängerfunktion für das Medium in den Arbeitsdruckräumen 54, 55 ausübt, funktioniert die hydraulische Pumpeinrichtung 42 genauso wie die hydraulische Pumpeinrichtung 2 in Figur 1.
In den Figuren 3 bis 6 ist anhand von vier verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigt, dass der Kolben der Pumpeinrichtung statt mit der Federkraft der Rückholfeder auch mit dem Antriebsdruck zurückgeschoben werden kann. In den Figuren 3 bis 6 ist jeweils ein hydraulisches Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem 81 ; 101 ; 121 ; 141 mit einer hydraulischen Pumpeinrichtung 82; 102; 122; 142 dargestellt, die ein Gehäuse 84; 104; 124; 144 umfasst. In dem Gehäuse 84, 104, 124, 144 ist ein Kolben 85; 105; 125, 145 hin und her bewegbar aufgenommen.
Der Kolben 85, 105; 125; 145 begrenzt in dem Gehäuse 84; 104; 124; 144 zwei Antriebsdruckräume 86, 87; 106; 107; 126, 127; 146, 147. Darüber hinaus begrenzt der Kolben 85; 105; 125; 145 in dem Gehäuse 84; 104; 124; 144 zwei Arbeitsdruckräume 88, 89; 108, 109; 128, 129; 148, 149. Die Arbeitsdruckräume 88, 89; 108, 109; 128, 129; 148, 149 stehen unter Zwischenschaltung von Rückschlagventilen über eine Verbindungsleitung 90; 110; 130; 150 mit einem Verbraucher in Verbindung. Darüber hinaus stehen die Arbeitsdruckräume 88, 89; 108, 109; 128, 129; 148, 149 unter Zwischenschaltung von weiteren Rückschlagventilen mit einem Tank 91 ; 111 ; 131 ; 151 in Verbindung.
Die Antriebsdruckräume 86, 87; 106; 107; 126, 237; 146, 147 sind über ein Schaltventil 94; 114; 134; 154 abwechselnd mit einer Antriebsdruckquelle 95; 115; 135; 155 oder einem Tank 96; 116; 136; 156 verbindbar, um den Kolben 85, 105; 125; 145 in eine oszillierende Bewegung zu versetzen.
Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Pumpeinrichtung 82; 102 ist durch die Schalteinrichtung 94; 114 fremdgesteuert und sowohl primär als auch sekundär doppelt wirkend ausgeführt. Die Schalteinrichtung 94; 114 ist als 4/2-Wegeventil ausgeführt, das durch eine Feder in die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Schaltstellung vorgespannt ist. Die Betätigung der Schalteinrichtung 94; 114 erfolgt elektromagnetisch.
Die Kolben 85; 105 sind symmetrisch für beide Arbeitsrichtungen ausgeführt. Da für die Hin- und Herbewegung gleiche Verhältnisse gelten, wird gegenüber den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ein Treibvolumenstrom mit geringeren Spitzen ermöglicht. Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Arbeitsdruckflächen an dem kreisscheibenförmigen Grundkörper des Kolbens 85 vorgesehen. Die Antriebsdruckflächen sind an Zapfen vorgesehen, die von dem Grundkörper des Kolbens 85 ausgehen. Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Antriebdruckflächen an dem kreisscheibenartigen Grundkörper des Kolbens 105 und die Arbeitsdruckflächen an den Zapfenden des Kolbens 105 vorgesehen.
Um Fertigungs- und Auslegungsaspekten Rechnung zu tragen, können die Antriebsdruckflächen und Arbeitsdruckflächen auch kreuzweise angeordnet werden. Dabei bedeutet kreuzweise, dass jeweils eine Antriebsdruckfläche an einem Zapfenende und die andere Antriebsfläche an dem kreisscheibenartigen Grundkörper vorgesehen werden kann. Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Laufflächen des Kolbens 85 zudem relativ kurz abgesetzt. Durch die kurze axiale Länge der Laufflächen können viskose Reibverluste im Ölfilm gering gehalten werden.
Die in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiele ähneln den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen. Allerdings ist bei den in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen das Schaltventil 134; 154 als 3/2-Wegeventil ausgeführt. Der von dem 3/2-Wegeventil abgelassene Volumenstrom kann, wie bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen in den Tank abgelassen, oder, wie in Figur 5 dargestellt, dem Sekundärkreis, also dem Arbeitsdruckraum 129, zugeführt werden. Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind wiederum die Laufflächen des Kolbens 145 verkürzt. Darüber hinaus sind die Antriebsdruckflächen, die auch als primäre Flächen bezeichnet werden, und die Arbeitsdruckflächen, die auch als Sekundärflächen bezeichnet werden, gegenüber dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel vertauscht.
Die Primärflächen werden zweckmäßig in einem Verhältnis von 1 zu 2 ausgeführt, um in beiden Richtungen der oszillierenden Bewegung des Kolben 125; 145 eine gleiche Druck- übersetzung zu erzielen beziehungsweise bei der Rückführung des Ventilablaufs in den Sekundärkreis eine entsprechende Korrektur vorzunehmen.
In Figur 7 ist ein hydraulisches Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem 161 mit einer hydraulischen Pumpeinrichtung 162 dargestellt, die ein Gehäuse 164 mit einem hin und her bewegbaren Kolben 165 umfasst. Der Kolben 165 ist als Stufenkolben mit einem kreisschei- benartigen Grundkörper ausgeführt, von dem zwei Zapfen ausgehen. Der kreisschei benartige Grundkörper des Kolbens 165 begrenzt zwei Antriebsdruckräume 166, 167. Die Stirnseiten an den freien Enden der Zapfen des Kolbens 165 begrenzen zwei Arbeitsdruckräume 168, 169.
Die Arbeitsdruckräume 168, 169 stehen unter Zwischenschaltung von Rückschlagventilen über eine Verbindungsleitung 170 mit einem Verbraucher in Verbindung. Die Arbeitsdruckräume 168, 169 stehen über weitere Verbindungsleitungen unter Zwischenschaltung von weiteren Rückschlagventilen mit einem Tank 171 , 172 in Verbindung. Der Antriebsdruckraum 166 steht mit einer Antriebsdruckquelle 175 in Verbindung. Eine Schalteinrichtung 174 ist in den Kolben 165 integriert.
Die Schalteinrichtung 174 ist als 3/2-Wegeventil ausgeführt. In der dargestellten Schaltstellung steht der Antriebsdruckraum 166 mit der Antriebsdruckquelle 175 in Verbindung. Der Antriebsdruckraum 167 steht über das Schaltventil 174 mit dem Arbeitsdruckraum 169 in Verbindung. In seiner zweiten Schaltstellung wird der Antriebsdruckraum 167 über das Schaltventil 174 und den Antriebsdruckraum 166 mit der Antriebsdruckquelle 175 verbunden. Gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem Antriebsdruckraum 167 und dem Arbeitsdruckraum 169 unterbrochen. Das Umschalten des Schaltventils 174 erfolgt durch Taststifte 181 , 182, die in dem Kolben 165 hin und her bewegbar geführt sind. Die Taktstifte 181 , 182 sind mit jeweils einer Feder 191 , 192 versehen.
Sobald ein ausreichender Primärdruck an der Antriebsdruckquelle 175 anliegt, setzt sich der als Stufenkolben ausgeführte Kolben 165 in Bewegung und fördert das Schmier- und/oder Kühlmedium, das auch als Sekundärfluid bezeichnet wird, aus dem Arbeitsdruckraum 169 zum Verbraucher. Sobald die in Figur 7 rechte Endlage des Kolbens 165 erreicht wird, bewirkt der Taststift 182 ein Umschalten des Schaltventils 174. Durch einen Rastmechanismus 185 wird erreicht, dass das Schaltventil 174 ohne Zwischenstellung von der in Figur 7 dargestell- ten Schaltstellung in seine zweite Schaltstellung umschaltet. Dadurch kann die Kolbenbewegung verzögerungsarm umgekehrt werden.
Der Rastmechanismus 185 umfasst einen Aktorkörper 186, der als Kugel ausgeführt ist und mit einer Kulisse 187 zusammenwirkt. Der Aktorkörper 186 wird durch eine Feder 188 in Anlage an der Kulisse 187 gehalten. Die Kulisse 187 weist eine wellenförmige Oberfläche auf, die so ausgelegt ist, dass die Schaltventileinrichtung 174 aus der einen in die andere Schaltstellung umspringt, sobald die Schaltventileinrichtung 174 durch einen der Taststifte 181 , 182 betätigt wird.
Bezuqszeichenliste hydraulisches Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem hydraulische Pumpeinrichtung
Gehäuse
Kolben
Grundkörper
Zapfen
Zapfen
Gehäusedeckel
Rückholfeder
Antriebsdruckraum
Arbeitsdruckraum
Arbeitsdruckraum
Verbindungsleitung
Rückschlagventil
Rückschlagventil
Verbindungsleitung
Verbindungsleitung
Tank
Tank
Rückschlagventil
Rückschlagventil
Verbindungsleitung
Schaltventil
Antriebsdruckquelle
Tank
Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem
hydraulische Pumpeinrichtung
Gehäuse
Kolben
Stützkappe
Hülse Rückholfeder
Antriebsdruckraum
Arbeitsdruckraum
Arbeitsdruckraum
Tank
Tank
Leitungen
Schaltventil
Antriebsdruckquelle
Tank
hydraulisches Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem hydraulische Pumpeinrichtung
Gehäuse
Kolben
Antriebsdruckraum
Antriebsdruckraum
Arbeitsdruckraum
Arbeitsdruckraum
Verbindungsleitung
Tank
Schalteinrichtung
Antriebsdruckquelle
Tank
hydraulisches Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem hydraulische Pumpeinrichtung
Gehäuse
Kolben
Antriebsdruckraum
Antriebsdruckraum
Arbeitsdruckraum
Arbeitsdruckraum
Verbindungsleitung
Tank
Schalteinrichtung
Antriebsdruckquelle 116 Tank
121 hydraulisches Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem
122 hydraulische Pumpeinrichtung
124 Gehäuse
125 Kolben
126 Antriebsdruckraum
127 Antriebsd ruckrau m
128 Arbeitsdruckraum
129 Arbeitsdruckraum
130 Verbindungsleitung
131 Tank
134 Schaltventil
135 Antriebsdruckquelle
136 Tank
141 hydraulisches Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem
141 hydraulische Pumpeinrichtung
144 Gehäuse
145 Kolben
146 Antriebsdruckraum
147 Antriebsdruckraum
148 Arbeitsdruckraum
149 Arbeitsdruckraum
150 Verbindungsleitung
151 Tank
154 Schaltventil
155 Antriebsdruckquelle
156 Tank
161 hydraulisches Arbeits-, Kühl- und/oder Schmiersystem
162 hydraulische Pumeinrichtung
164 Gehäuse
165 Kolben
166 Antriebsdruckraum
167 Antriebsdruckraum
168 Arbeitsdruckraum
169 Arbeitsdruckraum 170 Verbindungsleitung
171 Tank
172 Tank
174 Schalteinrichtung
175 Antriebsdruckquelle
181 Taststift
182 Taststift
185 Rastmechanismus
186 Aktorkörper
187 Kulisse
188 Feder
191 Feder
192 Feder