Herzlich willkommen

[OPTI-MOG]

Hallo Peter,

eine Regelpumpe wäre energetisch natürlich optimal. Doch in der Leistungsklasse weniger Kilowatt wäre die Investition dafür zu hoch.

Man benötigt(e) für die Lenkhilfe aber einen konstanten Volumenstrom unabhängig von der Motordrehzahl. Damit das Lenkverhalten von der Motordrehzahl unbeeinflusst ist. Deshalb schneidet man den mit steigender Drehzahl zunehmend überschüssigen Volumenstrom über das Stromregelventil einfach ab. Das Öl wird dabei vom Druckanschluss unter Lastdruck intern zum Sauganschluss zurückgeleitet. Die Pumpe wird dann wegen der Verlustwärme lokal erhitzt. Deshalb müssen die Verluste möglichst gering sein.

Da aber bei hoher Motordrehzahl gleichzeitig meist hohe Fahrgeschwindigkeit vorliegt und wenig Lenkarbeit erforderlich ist, die Lastdrücke dann also gering sind, kann man mit diesem Kompromiss gut leben.

[Jürgen-Fahlbusch]

Hallo Christoph,

wie schon mehrfach erwähnt bin ich ein absoluter Laie bei Hydraulischensystemen. Versuche aberzu verstehen, was Du und andere hier schreiben und diskutieren.
Aus Deiner Beschreibung geht als absolute Forderung diese Regelung auf 9l/min hervor. Den Grund hast Du auch erklärt. Nicht klar ist mir, warum zwingend die Pumpe selbst dieses Stromregelventil haben muss. Es müsste doch auch möglich sein dies extern von mir aus dicht an den Anschlüssen der Pumpe zu realisieren. Würde dies die Suche vereinfachen?

[OPTI-MOG]

Hallo Jürgen,

Du hast recht. Das Stromregelventil könnte auch außerhalb der Pumpe liegen. Technisch gesehen wäre es auch überhaupt kein Problem die Anforderungen zu erfüllen. Aber in aufgelöster Bauweise würde der Bauraum nicht reichen und die Kosten würden sprunghaft ansteigen.

Im Falle von U421 mit Flügelzellenpumpe sieht die Schaltung wie hier unten aus, nur ohne Druckbegrenzungsventil, das aber dann im Lenkgetriebe enthalten sein muss.

Die Suche nach Ersatz wird das leider nicht erleichtern. Die Hoffnung ist, dass es irgendwo in Indien oder sonstwo noch die alte Technik produziert wird.

Bei Daimler sind die Restbestände bald zuende.

[DocLang2]

Hallo Christoph,
so wie du es beschreibst und ich den Schaltplan verstehe ist das keine Verstellpumpe. D.H. die Pumpe fördert mit steigender Drehzahl auf der blauen Linie im Diagramm. Nur dass der überschüssige Volumenstrom über das Ventil abgesteuert wird.
Und die Pumpe muss nur Druck aufbauen bei Lenkbewegungen? Dann sind die Verluste ja gering. Anders wäre es, wenn immer der maximale Druck anliegen würde, dann würde ja bei doppelter Drehzahl doppelte Leistung verbraucht werden.
Bei der jetzigen Pumpe sitzt das Stromregelventil wahrscheinlich intern. Da kann man das natürlich schön klein bauen. Und die Volumenströme sind auch recht klein.
Ich glaube dass ich jetzt den Druckversorgungsteil der Lenkung verstanden habe. Danke für die Diskussion, auch wenn sie nicht unbedingt zur Lösung des Problems beiträgt.

Hier müsste der Typ BHP2 doch vom Volumenstrom passen: vane-pumps-catalogue
hier nochmal ein italienischer Hersteller: duplomatic
Der hat auch Druckgeregelte pumpen im Angebot, allerdings keine Stromgeregelten. Das scheint schwierig zu werden.
Ich könnte mir vorstellen, dass eine Zahnradpumpe zu laut ist, wobei sich da in den letzten Jahren schon einiges getan hat.

Grüße
Peter

[OPTI-MOG]

Hallo Peter,

ich sehe, dass Du verstanden hast. Im Falle der Lenkhilfe handelt es sich bei der Pumpe - wie auch in den allermeisten Hydraulikanlagen - um eine Stromquelle, hier um einen drehzahlabhängigen Volumenstrom. Druck baut sich erst durch einen Widerstand (Drossel) und/oder Last (z. B. Kraft auf einen Zylinder) auf, dem dann die Pumpe - durch ein Druckbegrenzungsventil gesichert - standhalten und wofür genügend Drehmoment da sein muss.

Beim 411 mit Zahnradpumpe liegt folgende Schaltung vor, beim 421 mit Flügelzellenpumpe ist nur das Druckbegrenzungsventil weggelassen, weil das im Lenkgetriebe enthalten ist.

[volker407]

Liebe Unimog-Freunde,

je weiter die Zeit voranschreitet desto schlimmer ist der Zustand der älteren zu reparierenden Objekte aus den Unimog 411. Andererseits kommen nun verstärkt jüngere Sachen vor, z. B. Kombipresser aus den letzten Unimog 421. Die sind zwar etwas robuster gebaut als ihre Vorgänger, aber auch hier wird die Ersatzteilversorgung knapp oder ist bereits ganz versiegt.

Die Flügelzellenpumpen am Kompressor für die Servolenkung des 421 sind nicht mehr lieferbar. Dafür wird nun aktueller Ersatz gesucht.

Erforderlich ist eine Flügelzellenpumpe mit Stromregelventil (Strombegrenzung) 9 l/min, die am Kompressor mit seinem Riementrieb 100 bar erreicht.
Ein Druckbegrenzungsventil muss im Lenkgetriebe vorhanden sein!
Drehrichtung links.
Ein spezifisches Fördervolumen von 8 cm³/U würde genügen.

Da technische Daten nicht in Erfahrung zu bringen waren, wurde auf Verdacht eine Pumpe gekauft, die sich mechanisch an den Kompressor anbauen ließ. Der entsprechende Kombipresser wurde auf dem Prüfstand in Betrieb genommen.

Die getestete Pumpe hat aber mindestens 18 cm³/U und ist damit viel zu groß.
Der Riementrieb kann nicht mehr Drehmoment übertragen als für gut 60 bar erforderlich sind.

Die Suche nach einer geeigneten Pumpe geht also weiter.

Hallo Christoph,

die Pumpe im Video scheint ja zerlegbar zu sein.

Hast Du mal probiert was passiert wenn Du jeden zweiten Flügel der Flügelzellenpumpe ausbaust?

Je nach Konstruktion der Pumpe, Kurvenbahn und interner Lochanordnung würde das vielleicht schon reichen bzw funktionieren, damit nur jeder zweite Flügel pumpt und das Volumen dadurch reduziert wird?


Gruß
Volker

[OPTI-MOG]

Hallo Volker,

das spezifische Fördervolumen der Flügelzellenpumpe ist im wesentlichen von der Zellenbreite und der Exzentrizität abhängig. Die Anzahl der Flügel bestimmt die Pulsation. Das Entfernen von Flügeln reduziert also nicht die Leistung und die Pulsation nimmt zu, wenn die Pumpe dann überhaupt noch funktioniert.

[volker407]

Hallo Christoph,

war nur so ne Idee für nen schnellen Test, ohne etwas mechanisch bearbeiten zu müssen.

Gruß
Volker

[OPTI-MOG]

Liebe Unimog-Freunde,

neulich Workshop zusammen mit einem lieben Unimog-Freund, der u. a. einen Uni-Knick 421 und einen U411 sein eigen nennt. Für meine bescheidene Hydraulik-Schrauberhöhle war das ein unvergessliches Erlebnis.

Es ging um insgesamt vier Objekte.
Zwei Kompressoren WESTINGHOUSE Paris, die in einen U411 passen, dafür aber nicht vorgesehen waren. Kurbelgehäuse aus Grauguss.
Ein Kombipresser aus U411, also mit Zahnradpumpe für "Arbeitshydraulik".
Ein Kombipresser aus U52, also mit Flügelzellenpumpe für die Lenkhilfe.

Alle vier Kompressoren waren von meinem Freund bereits teilweise aufwändig instandgesetzt worden mit neuen Lagern, Ventilen und Dichtungen. So war die Spannung groß wie gut die Kompressoren auf dem Prüfstand abschneiden würden. Um es vorwegzunehmen, vier mal Volltreffer mit fast neuwertigen Leistungsdaten.

Die Zahnradpumpe am Kombipresser aus U411, die ja in den seltensten Fällen noch wirklich brauchbar ist, war - oh Wunder - sehr gut. Ein Glücksfall mit deutlich weniger als 10% Eintrittswahrscheinlichkeit.

Doch die Flügelzellenpumpe des Kombipressers aus U52 streckte schon bei 20 bar die Flügel: Null Volumenstrom bei 20 bar ausgehend von 11 l/min bei 0 bar. Zerlegt zeigte sie entsprechend starken Verschleiß und Riefen an den Steuerspiegeln.

Zufällig lag eine solche Flügelzellenpumpe aus einem Scheunenfund im Regal. Äußerlich vom Dreck befreit, die Anschlussverschraubungen entfernt, erwies sie sich als völlig verwahrlostes Objekt. Altes Fett, Wasser und Lehm traten zutage während die Pumpe trickreich mit Prellschlägen, Schlagschrauber, Rostlöser und Hitze zerlegt wurde.

Mit größtem Erstaunen konnten wir feststellen, dass zwar alle Teile ziemlich "verklemmt" waren aber absolut keine Rostnarben aufwiesen. Und die Laufflächen waren fast makellos. Die Pumpe war also gar nicht übermäßig lange gelaufen. Alle Teile wurden mit 400er und 600er Schleifpapier sanft nachbearbeitet, gefettet und wieder zusammengebaut.

Der Probelauf der Flügelzellenpumpe wurde mit Bravour absolviert - fast neuwertig.

Fünf Stunden Arbeit zu zweit - aber mit absolut zufriedenstellendem Abschluss.

Es wäre es wert gewesen das Ganze fotografisch komplett zu dokumentierem. Doch dann hätte es sicher doppelt so lange gedauert.

[OPTI-MOG]

... und dies ist das Diagramm der Leistungsmessung der Zahnradpumpe WESTINGHOUSE 1P41.

Die meisten von mir geprüften Pumpen erreichen die 150 bar gar nicht. Teilweise bricht der Volumenstrom schon bei 50 oder 60 bar zusammen.

[OPTI-MOG]

Liebe Unimog-Freunde,

der nächste Kandidat für meinen Prüfstand ist im Anmarsch.

[OPTI-MOG]

Liebe Unimog-Freunde,

die Reparatur ist gestartet:

- Zylinder nachhonen
- Druck- und Saugventil überholen

sind die ersten Arbeiten.

[OPTI-MOG]

Liebe Unimog-Freunde,

geteiltes Leid ist halbes Leid - sagt man.

Geteilte Arbeit kann aber auch doppelte Arbeit sein - so wie in diesem Falle. Vielleicht ist der Aufwand der Darstellung sogar noch etwas höher als die eigentliche Arbeit. Aber es ist ja auch eine spannende Aufgabe darüber zu berichten, was in der "Werkhöhle" so alles passiert und erreicht werden kann.

[OPTI-MOG]

Liebe Unimog-Freunde,

die Instandsetzung des Kompressors ist abgeschlossen, der Wellendichtring sitzt auf Maß drin.

Die Leistungsprüfung wird demnächst zusammen mit einer daran angeflanschten Lenkungspumpe erfolgen.

[OPTI-MOG]

Liebe Unimog-Freunde,

der Fall ist nun zu meiner höchsten Zufriedenheit abgeschlossen.

Eine Frage bleibt noch offen. Wie groß ist das spezifische Fördervolumen dieser Flügelzellen-Lenkhilfepumpen? 14 bis 20 cm³/U könnten es sein. Das werde ich noch herausfinden.