DE1939293A1

DE1939293A1 - Druckregler

Info

Publication number: DE1939293A1
Application number: DE19691939293
Authority: DE
Inventors: Franz Forster; Guenter Hantelmann; Alfred Krusche
Original assignee: Linde GmbH; Kracht Pumpen und Motorenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Linde GmbH; Kracht Pumpen und Motorenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1969-08-01
Filing date: 1969-08-01
Publication date: 1971-02-11
Also published as: GB1320573A; US3698415A; FR2056464A5

Description

(a 424) linde aktiengesellschaft

TP-St/Sl

den 25.JuIi 1969

Druckregler

Die Erfindung betrifft einen Druckregler, vorzugsweise Steuerdruckregler, zur Beeinflussung eines Druckes, der auf ein Regel- oder Einstellorgan einwirkt_amit einem willkürlich oder durch eine Steuer·· oder Regeleinrichtung, z.B. einen Fliehkraftregler, verschiebbaren Eingangsglied, dessen Verschiebung die Vorspannung einer Feder beeinflußt, die auf einen druckbeaufschlagten Ventilkörper einwirkt. Bei den bisher bekannten Steuerdruckreglern dieser Art hat die Feder eine lineare Kennung. Das hat zur Folge, daß der Steuerdruck linear mit der Verschiebung des Eingangsgliedes ansteigt. Wirkt der Steuerdruck in der zu steuernden Einrichtung auf einen Kolben, der wiederum von einer Feder mit linearer Kennung belastet ist, hat dies die Folge, daß die Größe des Versohiebeweges dieses Kolbens linear proportional dem Verschiebeweg des Eingangsgliedes des Druckreglers ist. Das ist in vielen Fällen erwünscht, in vielen Fällen brauchbar,

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Dient der vom Steuerdruck beaufschlagte Kolben zum Verstellen des Stellgliedes eines stufenlos verstellbaren Getriebes mit zwangsläufiger übertragungsfunktion, z.B. eines hydrostatischen Getriebes, so ist die vorstehend beschriebene Linearität der Abhängigkeit oft nicht befriedigend- Vieiraehr wird gewünscht, daß ausgehend von der Nullstellung des Getriebes im Bereich kleiner Einstellungen eine feinfühligere Steuerung ermöglicht ist als bei den Einstellungen* die weit von der Stillstands lage abweichen» Beispielsweise bei einen! Fahrzeugantrieb soll dadurch ermöglicht werden, daß insbesondere die kleinen Fahrgeschwindigkeiten feinfühlig und genau gesteuert werden können. Bestimmte andere Anwendungen stellen ähnliche Anforderungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe sug?\m&e_s eiaea Steuerdruckregler zu schaffen, bei dem eine osstisairte Verschiebung des Eingangsgliedes in der Nähe des Ausgangslags desselben eine kleinere Veränderung des Steuerdruckes bewirkt als eine Verschiebung des Eingangsgliedes um den gleichen Betrag bei großer Entfernung von der Ausgangslage dieses Eingangsgliedes, so daß bei kleinen Verschiebungen des EingaagsgMedes aus der Ausgangslage heraus eine feinfühligere Steuerung des Steuerdruckes möglich ist als bei großen Verschiebungen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäfi der Erfindung die Feder derart ausgestaltet, daß die Spannkraft der Feder schneller als linear mit der Zusannnendrückung wächst, d.h. daß die Charakteri-

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stik der Feder progressiv ist. Dadurch wird bei kleinen Zusammendrückungen der Feder, d_eh. kleinen Auslenkungen des Eingangsgliedos aus der Ausgangslage,der von dem Ventilkörper nesteuexte Druck nur wenig erhöht, während bei einer gleich großen Verschiebung des Eingangsgliedes, wenn diese Verschiebung weiter von der Ausgangslage des Eingangsgliedes entfernt erfolgt, der Druck stärker anwächst.

Die Feder kann, wie an sich bekannt, aus mehreren, hintereinander geschalteten Federn unterschiedlicher Steifigkeit gebildet sein. Die Feder kann aber auch aus mehreren, zumindest <:wei, &ΧΚΖ&Μ.&ΧΜΜΜΑΜΜ parallel zueinander geschalteten Federn bestehen, die unterschiedliche Länge aufweisen, wobei zumindest die kürzere Feder nicht vorgespannt ist und bei kleinen Verschiebungen des Eingangsgliedes aus der Äusgangslage heraus nicht mit dem Eingangsglied in WirkungsverMndung steht oder nicht mit dem Ventilkörper in Wirkungsverbindung steht.

In der Zeichnung i?t ein Ausführungsbeispiel des· Erfindungsgegen tandes im Schnitt dargestellt. In dem Gehäuse 1 des Steuerdruckreglers ist in einer Bohrung 2 ein Eingangsglied verschiebbar, welches aus einer. Ventilteller 3 und einem gegen diesen abgestützten Druckstift 4 besteht, der seinerseits in einem Führiar&ssteil 5 verschiebbar ist, welches die Bohrung 2 nach oben abschließt. Der Federteller j5 hat einen Fortsatz 6,

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der eine Schulter 7 aufweist und sich unterhalb desselben in einem weiteren Fortsatz 8 fortsetzt.

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Der Ventilkörper 9 ist einer Bohrung Io verschiebbar und weist eine Querbohrung 11 auf, die einerseits in eine Ringnute 12 am Umfang des Ventilkörpers 9 und andererseits in eine Längsbohrung 15 im Ventilkörper 9 mündet, wobei diese Längsbohrung in der in der Zeichnung unteren Stirnfläche des Ventilkörpers mündet·

In der Bohrung 2 sind drei Schraubenfedern 14, 15, 16 konzentrisch zueinander angeordnet. Davon ist die äußerste,die Feder l4, mit ihrem oberen Ende gegen den Ventilteller J und mit ihrem unteren Ende gegen die Schulter 17 abgestützt, die im Gehäuse 1 den Übergang zwischen der Bohrung 2 und der

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Bohrung Io bildet. Diese Feder dient nur zur Rückführung des Ventiltellers ~5 und mit diesem des Druckstiftes 4, die zusammen das Eingangsglied bilden.

Die nächste Feder 15 ist zwishen dem Ventilteller 3 und der Schulter18 des Ventilkörpers 9 eingespannt. Die innere Feder ruht mit ihrem unteren Ende auf der Schulter 19 des Ventilkörpers 9, ist jedoch so kurz, daß sie bei der in der Zeichnung dargestellten Ausgangslage des aus Druckstift 4 und Ventilteller J5 bestehenden Eingangsgliedes nicht die Schulter 7 des

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Fortsatzes 6 des Ventiltellers 3 berührt. Sie wird ix ihrem oberen Ende durch den Portsatz 8 des Ventiltellers 3 geführt und in ihrem unteren Bereich durch den Fortsatz 2o des Ventilkörpers 9 geführt.

Die Bohrung Io ist nach unten durch das Anschlußstück 21 abgeschlossen, das die Verbindung mit der weiter nicht mehr dargestellten Steuerdruckleitung herstellt. Zwischen dem Anschlußstück 21 und dem Ventilkörper 9 ist eine Feder 22 vorgesehen, die der Rückführung des Ventilkörpers 9 dient, wenn dieser nicht von Druck beaufschlagt ist»

Im Gehäuse 1 ist eine senkrecht zur Zeichnungsebene stehende Bohrung 23 angeordnet, die zu einem Anschluß führt, der mit einer Druckmittelpumpe verbunden ist. Von der Bohrung 23 geht eine Bohrung 24 aus, die die Bohrung Io durchdringt. Eine weitere Querbohrung 25 schneidet ebenfalls die Bohrung Io und führt zu einem Anschluß 26, der mit einer drucklosen Ablaufleitung zu einem Speicherbehälter verbunden ist.

Die Druckplatte 3t ist in einem Kugelgelenk 27 auf dem Gehäuse gelagert und mit einem willkürlich zu betätigenden Verstellhebel 28 verbunden. Bei einer Verschwenkung des Verstellhebels aus der in der Zeichnung dargestellten Lage heraus um das Kugelgelenk 27 nach links drückt die Druckplatte 31 auf den Druck-

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stift 4 und verschiebt diesen damit. Wird der Verstellhebel 28, ausgehend von der in der Zeichnung dargestellten Lage,nach rechts

die Druckplatte j51
,verschwenkt, so drückt ffX auf den Druckstift 29, der einem weiteren im Gehäuse angeordneten Steuerdruckregler zugeordnet ist und dem Druckstift 4 entspricht.

In dem Gehäuse 1 können zwei weitere Steuerdruckregler angeordnet sein, deren Druckstifte betätigt werden, wenn der Verstellhebel 28 nach vorne oder nach hinten aus der Zeichnungsebene herausgeschwenkt wird. Dabei ist nicht erforderlich, daß diese weiteren Steuerdruckregler die gleiche Federanordnung mit zwei Federn 15* l6 aufweisen wie der im Schnitt dargestellte Steuerdruckregler, sondern je nach dem Gerät, dessen Bewegung von hier aus gesteuert wird, können diese weiteren Steuerdruckregler mit einer einfachen Feder mit linearer Kennung versehen sein.

Wird durch Verschwenken des Stellhebels 28 und damit der mit diesem starr verbundenen Druckplatte 31 der Druckstift 4 und damit der Ventilteller J5 nach unten bewegt, so wird zunächst die Feder 15 gespannt. Da diese mit ihrem unteren Ende gegen die Schulter 18 des Ventilkörpers 9 aufliegt, übt sie eine Kraft auf diesen aus, so daß dieser nach in der Zeichnung unten verschoben wird, bis die Ringnute 12 mit der Bohrung 24 in Verbindung kommt. Dann strömt von der Bohrung 25 über die Bohrung

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und die Ringnute 12 durch die Querbohrung 11 und die Längsbohrung 12 Flüssigkeit in die Anschlußbohrung Jo in dem Anschlußstück 21 und damit in der in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Sfceuerdruekleltung· Dadurch wird in dieser ein Druck aufgebaut, der auf den Ventilkörper 9 wirkt und diesen gegen die Kraft der Feder 15 nach in der Zeichnung'oben verschiebt, bis die von dem Druck ausgeübte Kraft und die Kraft der Feder 18 sich das Gleichgewicht halten. Wird der Verstellhebel 28 nun ein kleines Stück welter nach links verschwenkt, wird damit der Ventilteller 3 weiter nach unten verschoben und damiv die Feder 15 weiter zusammengedrückt. Dadurch wiederholt sich der Vorgang.

Wird nunmehr der Verstellhebel 28 noch weiter nach links verschwenkt und damit über den Druckstift 4 der Ventilteller J5 noch weiter nach in der Zeichnung unten verschoben, so kommt die Schulter 8 an dem Fortsatz 6 gegen das obere Ende der Feder 16 zum Anliegen· Dadurch übt nun zusätzlich die Feder eine weitere Kraft auf den Ventilkörper 9 aus, so daß von dieser Lage des Ventiltellers 3 an eine Verschiebung des Ventiltellers j5 um einen Millimeter na*h unten einen höheren Anstieg des DruQks in der Anschlußbohrung }o bewirkt als in den Bereichen der Verschiebung des Ventiltellers >, in denen dieser nur mit der Feder 15 in Berührung steht.

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Steigt der Steuerdruck in der Bohrung j5o so stark an, daß die von diesem auf den Ventilkörper 9 ausgeübte Kraft die Kraft der Feder 15 bzw, die Kraft der Federn 15 und 16 übersteigt, so wird der Ventilkörper 9 gegen die Kraft der Federn 15 und 16 bzw. der Feder 15 so weit nach oben verschoben, daß die Ringnute 12 mit der Querbohrung 25 in Verbindung gelangt· Dadurch wird dann,an der Verbindungsstelle gedrosselt, Flüssigkeit aus der Anschlußbohrung J>o in die Querbohrung 25 und von hier in den drucklosen Anschluß 26 abgelassen.

Patentansprüche

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Claims

(A424) LINDE AKTIENGESELLSCHAFT TP-St/Sl 23. Juli 1969 Patentansprüche

1. Druckregler, vorzugsweise Steuerdruckregler, mit einem
verschiebbaren Eingangsglied, dessen Verschiebung die Vorspannung einer Feder beeinflußt, die auf einen druckbeauf-

.*f schlagten Ventilkörper einwirkt, gekennzeichnet durch eine derartige Ausgestaltung der Feder, daß die Kraft der Feder schneller als linear mit der Zusammendrückung wächst.

2, Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder, wie an sich bekannt, aus mehreren hintereinandergeschalteten Federn unterschiedlicher Steifigkeit gebildet ist, von denen die jeweils steifere zurWirkung kommt, wenn die jeweils nächst weichere vollkommen oder bis zu einem
Anschlag zusammengedrückt ist·

3· Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder aus zumindest zwei zueinander parallel geschalteten
Federn (15, l6) besteht, die unterschiedliche Länge aufweisen, wobei zumindest die kürzere (16) nicht vorgespannt ist und

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bei kleinen Vers ohi ebüngen des Eingangsgliedes O, 4) aus der Ausgangslage nicht mit dem Eingangsglied (3, 4) oder nicht mit dem Ventilkörper (9) in Wirkverbindung steht.

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