DE2719029A1 - HYDRAULIC CONTROL DEVICE - Google Patents
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Description
PATENTANWALT DIPL.-ING. GERHARD SCHWANPATENT Attorney DIPL.-ING. GERHARD SCHWAN
75-HSP-29O75-HSP-29O
Eaton Corporation 1OO Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 44114, V.St.A.Eaton Corporation 1OO Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 44114, V.St.A.
Hydraulische Regeleinrichtung 709882/0666 Hydraulic control device 709882/0666
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuer- oder Regeleinrichtung zum Ändern des Steuerdruckes, mit dem ein verstellbares Steuerventil beaufschlagt wird, das vorgesehen ist, um den Servos einer Verstellpumpe oder eines Verstellmotors Fluid zuzuleiten.The invention relates to a hydraulic control or regulating device to change the control pressure with which an adjustable control valve is applied, which is provided, to supply fluid to the servos of a variable displacement pump or a variable displacement motor.
Bei der Auslegung von Steuerungen oder Regelungen für hydrostatische Getriebe ist es üblich, für jede gewünschte Funktion eine eigene Steuerung oder Regelung zu entwickeln. Beispielsweise wird eine Druckübersteuerung so ausgelegt, daß sie den hohen Druck eines Getriebes überwacht, um das Getriebe gegen ausgedehnte, übermäßige Überlastungen zu schützen. Druckübersteuerungen sind als solche bekannt und zum Teil vorliegend näher erläutert. Eine Antib lockiers t euerung wird benutzt, um die Taumelscheibe einer Pumpe in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebs der Pumpe zurückzustellen. Bei Antiblockiersteuerungen sind normalerweise Regelgeräte vorgesehen (J.S.-PS 2 516 662 und U.S.-PS 2 976 685), um die Bewegung eines Ventilkolbens unmittelbar zu beeinflussen und dadurch den Fluiddruck zu steuern. Eine andere Art von Regel- oder Steuereinrichtung ist eine Phasensteuerung, die eingesetzt wird, um zunächst die Verstellung der Taumelscheibe einer Pumpe bei einem hydrostatischen Getriebe auf den Höchstwert zu steigern und dann die Verstellung der Taumelscheibe des Motors auf einen Kleinstwert zu verringern, wenn die Drehzahl des Getrie-When designing controls or regulators for hydrostatic It is common practice for transmissions to develop their own control or regulation for each desired function. For example a pressure override is designed so that it monitors the high pressure of a transmission to the transmission protect against extensive, excessive overloads. Pressure overrides are known as such and in some cases are present explained in more detail. An anti-lock control is used to reset the swash plate of a pump depending on the load on the drive of the pump. With anti-lock controls control devices are usually provided (J.S.-PS 2,516,662 and U.S.-PS 2,976,685) to control the movement of a To influence the valve piston directly and thereby control the fluid pressure. Another type of regulating or control device is a phase control that is used to initially adjust the swash plate of a pump hydrostatic transmission to the maximum value and then the adjustment of the swash plate of the motor on one Lower value when the speed of the gear
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bes erhöht wird, während bei einer Drehzahlabsenkung dieser Prozeß umgekehrt wird. Phasensteuerungen verwenden in der Regel Nocken (US-PS 2 516 662). Eine weitere Art von Regeleinrichtung ist eine Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerung, die das Drehmoment eines hydrostatischen Getriebes an dasjenige des Primärantriebs anpaßt. Eingangsdrehrnomentbegrenzungssteuerungen sind für gewöhnlich mit Nocken ausgestattet, um den kompensierenden Übersteuerungsdruck für jede Taumelscheibenstellung zurückzustellen und einen konstanten Wert für das Produkt aus Systemdruck und Verdrängungsvolumen der Pumpe aufrecht zu erhalten. Andere bekannte Eingangsdrehmomentbegrenzungssysteme sind hydraulisch ausgelegt; dabei wird ein Druckabfall an einem Kompensations- oder Übersteuerungsventilkolben proportional dem Verdrängungsvolumen der Pumpe gehalten. Dies wird im allgemeinen mittels einer verstellbaren Drosselöffnung erreicht. Weitere bekannte Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerungen sind elektrisch aufgebaut. Dabei werden das Verdrängungsvolumen der Pumpe und der Systemdruck jeweils ge messen und dann multipliziert, um ein Signal zu erzeugen, das zur Regelung des Verdrängungsvolumens der Pumpe herangezogen wird. Die bekannten elektrischen Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerungen machen von einem Druckwandler gebrauch. bes is increased, while this process is reversed when the speed is reduced. Phase controls typically use cams (US Pat. No. 2,516,662). Another type of control device is an input torque limit control which adapts the torque of a hydrostatic transmission to that of the primary drive. Input torque limiter controls are usually equipped with cams to reset the compensating override pressure for each swashplate position and to maintain a constant value for the product of the system pressure and the displacement of the pump. Other known input torque limiting systems are hydraulic; A pressure drop is kept to the displacement volume of the pump proportional to a compensating or override valve piston. This is generally achieved by means of an adjustable throttle opening. Other known input torque limit controls are electrical . The displacement volume of the pump and the system pressure are each measured and then multiplied to generate a signal that is used to control the displacement volume of the pump . The known electrical input torque limiting controls make use of a pressure transducer.
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Obwohl jedes der vorstehend genannten Regel- oder Steuergeräte seine betreffende Funktion zufriedenstellend erfüllt, sind die jeweiligen Einrichtungen verhältnismäßig schwerfällig, kompliziert, schwierig zu justieren und kostspielig. Außerdem ist für jede der Funktionen, eine gesonderte, eigens dafür ausgelegte Steuerung vorgesehen. Die Teile der Steueroder Regelgeräte können nicht gegen Teile anderer Steueroder Regelgeräte ausgetauscht werden.Although each of the above-mentioned regulating or control devices fulfills its respective function satisfactorily, the respective facilities are relatively cumbersome, complicated, difficult to adjust and expensive. In addition, a separate, specially designed control is provided for each of the functions. The parts of the taxor Control devices cannot be exchanged for parts from other control or regulation devices.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostensparende Steuer- oder Regeleinrichtung zu schaffen, die sich leicht anpassen läßt, um eine Anzahl von Funktionen beim Steuern der Arbeitsweise einer Verstellpumpe, eines Verstellmotors oder eines hydrostatischen Getriebes auszuführen, das eine Kombination von Pumpe und Motor aufweist. Es soll eine Grundkomponente geschaffen werden, die eine einfache und bequeme Anpassung an die Steuerung oder Regelung jeder einer Reihe von Funktionen bei einem hydrostatischen Getriebe oder der Pumpe oder dem Motor des Getriebes gestattet.The invention is based on the object of a simple and cost-saving To provide control or regulating device which can be easily adapted to a number of functions when Control the operation of a variable displacement pump, a variable displacement motor or a hydrostatic transmission to carry out the comprises a combination of pump and motor. The aim is to create a basic component that is simple and convenient Adaptation to the control or regulation of any of a number of functions in a hydrostatic transmission or the pump or the motor of the gearbox.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen gelöst. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform weist das Getriebe eine einen Konstantmotor antreibende Verstellpumpe sowie eine geeignete herkömmliche Ventilanordnung auf, um das Verdrängungsvolumen der PumpeThis object is achieved by the measures characterized in the claims. According to a preferred embodiment the transmission has a variable displacement pump driving a constant motor and a suitable conventional one Valve assembly to the displacement of the pump
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und die Hoch- und Niederdruckleitungen zu steuern, die für den Übergang von Hydraulikfluid zwischen der Pumpe und dem Motor sorgen. Ein elektrohydraulisches Steuerventil beaufschlagt das herkömmlicherweise zur Änderung des Verdrängungsvolumens der Pumpe benutzte Regelgerät mit einem variierenden Fluiddruck. Das Steuerventil ist mit einem Ventilkolben versehen, der in einem Gehäuse in der einen Richtung vorgespannt ist, um Fluid von der Ladepumpe des Getriebes zum Regler gelangen zu lassen. Eine Fluidkammer steht mit dem anderen Ende des Ventilkolbens und mit dem Fluid von der Ladepumpe in Verbindung. Eine verstellbare Drosselöffnung verbindet die Fluidkammer mit einem Ablauf. Die Größe der Drosselöffnung wird von einem elektrischen Einstellventil gesteuert, dem ein Signal zugeführt wird, das kennzeichnend für die Stellung der Taumelscheibe der Pumpe ist. In Abhängigkeit von dem Fluidaruck in der Fluidkammer ändert das Steuerventil unmittelbar den Druck, der der Regeleinrichtung von der Ladepumpe zugeführt wird. Das eine Ende einer Nadelrolle steht mit dem Ende des Ventilkolbens in Berührung, das mit der Fluidkammer Verbindung hat. Ein Hochdrucksignal wird über ein Wechselventil und die Hoch- und Niederdruckleitungen des Getriebes zum anderen Ende der Nadelrolle übertragen. Infolgedessen spricht das Steuerventil sowohl auf das Verdrängungsvolumen der Pumpe als auch auf den höchsten Druck im Getriebe an, wodurch es zu einem Drehmomentbegrenzer wird. Im Rahmen der Erfindung können zahlreiche Ab-and to control the high and low pressure lines responsible for the passage of hydraulic fluid between the pump and the Engine worry. An electrohydraulic control valve acts on the control device, which is conventionally used to change the displacement volume of the pump, with a varying one Fluid pressure. The control valve is provided with a valve piston which is preloaded in one direction in a housing is to allow fluid to pass from the transmission's charge pump to the regulator. A fluid chamber stands at the other end of the valve piston and in communication with the fluid from the charge pump. An adjustable throttle opening connects the fluid chamber with a drain. The size of the throttle opening is determined by controlled by an electric adjusting valve to which a signal is fed which is indicative of the position of the swash plate of the pump. Depending on the fluid pressure in In the fluid chamber, the control valve directly changes the pressure that is supplied to the control device by the charge pump. That one end of a needle roller is in contact with the end of the valve piston which communicates with the fluid chamber. A The high pressure signal is transmitted to the other end of the needle roller via a shuttle valve and the high and low pressure lines of the gearbox. As a result, the control valve speaks to both the displacement of the pump and the pressure in the transmission, making it a torque limiter. In the context of the invention, numerous
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Wandlungen erfolgen, um den Fluiddruck zu beeinflussen, der innerhalb der Fluidkammer herrscht und auf das eine Ende der Nadelrolle wirkt, um· auf diese Weise die Funktion des Steuerventils zu ändern.Conversions take place in order to influence the fluid pressure, the prevails within the fluid chamber and acts on one end of the needle roller in order to change the function of the control valve in this way.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of a preferred exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:
Fig. 1 ein hydrostatisches Getriebe mit einer elektrohydraulischen Regeleinrichtung und1 shows a hydrostatic transmission with an electrohydraulic control device and
Fig. 2 einen teilweise schematischen Querschnitt der elektrohydraulischen Regeleinrichtung nach Fig. 1FIG. 2 shows a partially schematic cross section of the electrohydraulic control device according to FIG. 1
Das in Fig. 1 veranschaulichte hydrostatische Getriebe weist eine mit Taumelscheibe versehene Axialkolben-Verstellpumpe auf, die über Leitungen 14 und 16 mit einem Konstantmotor 12 hydraulisch gekoppelt ist. Die Pumpe 10 ist in bekannter Weise aufgebaut. Sie ist mit einer Antriebswelle 18 ausgestattet, die die rotierenden Teile der Pumpe sowie eine Ladepumpe 20 antreibt, die über Rückschlagventile 22 und 24 an die Leitungen 14 bzw. 16 hydraulisch angekoppelt ist. Die Pumpe 10 weist ferner eine Taumelscheibe 26 auf, die mit Hilfe von zwei bekannten Kolben/Zylinder-Servogeräten 28 und 30 verstellbarThe hydrostatic transmission illustrated in FIG. 1 has an axial piston variable displacement pump provided with a swash plate which is hydraulically coupled to a fixed-displacement motor 12 via lines 14 and 16. The pump 10 is in a known manner built up. It is equipped with a drive shaft 18 which carries the rotating parts of the pump and a charge pump 20 drives, which is hydraulically coupled via check valves 22 and 24 to the lines 14 and 16, respectively. The pump 10 has Furthermore, a swash plate 26, which can be adjusted with the aid of two known piston / cylinder servo devices 28 and 30
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ist. Der Motor 12 ist mit einer Abtriebswelle 32 versehen. Parallel zum Motor 12 ist eine bekannte Regeleinrichtung 34 hydraulisch angekoppelt, die ein Wechselventil, ein Hochdruckbegrenzungsventil und ein Ladedruckbegrenzungsventil aufweist. Ein Ladepumpen- Druckbegrenzungsventil 36 ist an den Ausgang der Ladepumpe 20 hydraulisch angekoppelt. Die Pumpe 10, der Motor 12 und die Ladepumpe 20 stehen mit einem Behälter 38 in hydraulischer Verbindung. Ein Filter 40 sitzt in der Ablaufleitung, die von der Pumpe 10 und dem Motor 12 zum Behälter 38 führt.is. The motor 12 is provided with an output shaft 32. A known regulating device 34, which is a shuttle valve, a high-pressure limiting valve, is hydraulically coupled in parallel to the motor 12 and a boost pressure relief valve. A charge pump pressure relief valve 36 is at the output the charge pump 20 is hydraulically coupled. The pump 10, the The engine 12 and the charge pump 20 are hydraulically connected to a tank 38. A filter 40 sits in the drain line, which leads from the pump 10 and the motor 12 to the container 38.
Die Servogeräte 28 und 30 sind über Leitungen 42 und 44 an ein handbetätigtes Servosteuerventil 46 hydraulisch angekoppelt. Eine Leitung 48 verbindet die Federkammer des Steuerventils 46 mit dem Behälter. Eine weitere Leitung 50 sorgt in bekannter Weise für eine Verbindung zwischen der Bohrung des Steuerventils 46 und der Ladepumpe. Das Steuerventil 46 weist einen Steuerhebel 52 und ein Gestänge auf, das den Ventilkolben 54 des Steuerventils mit der Taumelscheibe 26 verbindet, um den Ventilkolben 54 in Mittelstellung zu bringen, wenn die Stellung der Taumelscheibe mit der über den Steuerhebel 52 eingestellten Sollstellung übereinstimmt.The servo devices 28 and 30 are connected via lines 42 and 44 a manually operated servo control valve 46 is hydraulically coupled. A line 48 connects the spring chamber of the control valve 46 with the container. Another line 50 provides a connection between the bore of the in a known manner Control valve 46 and the charge pump. The control valve 46 has a control lever 52 and a linkage that the valve piston 54 of the control valve with the swash plate 26 connects to bring the valve piston 54 in the middle position when the Position of the swash plate with that set via the control lever 52 Debit position matches.
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ΑϊΑϊ
Die vorstehend genannten Baugruppen sind in Verbindung mit der Steuerung von hydrostatischen Getrieben bekannt. Infolgedessen bedarf es keiner weiteren Erläuterung der Arbeitsweise dieser Baugruppen. Im folgenden ist die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 und deren Arbeitsweise in Verbindung mit den zuvor genannten Teilen des hydrostatischen Getriebes beschrieben .The above-mentioned assemblies are in connection with the Control of hydrostatic transmissions known. As a result, there is no need for any further explanation of how they work Assemblies. The following is the electrohydraulic control device 56 and its mode of operation in connection with the previously mentioned parts of the hydrostatic transmission described.
Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 weist ein Gehäuse auf, das eine erste Bohrung 58 und eine zweite Bohrung 60 begrenzt. In der ersten Bohrung 58 befinden sich mehrere axial in Abstand voneinander liegende Ringnuten 62,64 und 66, die mit der Ladepumpe 20, dem Servosteuerventil 46 bzw. dem Behälter 38 in Verbindung stehen.The electrohydraulic control device 56 has a housing which delimits a first bore 58 and a second bore 60. In the first bore 58 there are several axially spaced apart annular grooves 62,64 and 66, which with the charge pump 20, the servo control valve 46 and the container 38 related.
Ein Ventilkolben 68 sitzt innerhalb der Bohrungen 58 und 60. Er weist im Bereich der Bohrung 58 zwei axial in Abstand voneinander liegende Bunde 70 und 72 sowie innerhalb der Bohrung 60 einen weiteren Bund 74 auf. Eine einstellbare Feder 76 spannt den Ventilkolben 68 in Fig. 1 nach rechts in die dargestellte Haltestellung vor, wodurch die Verbindung zwischen den Ringnuten 62 und 64 geöffnet wird.A valve piston 68 sits within bores 58 and 60. In the region of the bore 58, it has two axially spaced apart from one another lying collars 70 and 72 and a further collar 74 within the bore 60. An adjustable spring 76 is tensioned the valve piston 68 in Fig. 1 to the right into the holding position shown, whereby the connection between the annular grooves 62 and 64 is opened.
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AlAl
Auf gegenüberliegenden Seiten des Bundes 74 werden innerhalb der Bohrung 60 zwei Kammern 80 und 82 gebildet. Die Kammer 80 steht in dauernder Verbindung mit dem Behälter 38, während die Kammer 82 mit der Ladepumpe 20 über eine Drosselöffnung 84 sowie mit dem Behälter 38 über eine Leitung 86 und ein Ventil 88 verbunden ist, das eine änderbare Kraft ausübt. On opposite sides of the collar 74, two chambers 80 and 82 are formed within the bore 60. the Chamber 80 is in permanent communication with the container 38, while the chamber 82 with the charge pump 20 via a throttle opening 84 and with the container 38 via a line 86 and a valve 88 is connected which exerts a variable force.
Das Ventil 88 ist mit einem Ventilkolben 90 versehen, auf den eine variable Kraft ausgeübt wird. Eine fortschreitende Verstellung des Ventilkolbens 90 in Fig. 1 nach links hat ein zunehmendes Schließen einer Öffnung 92 zur Folge, wodurch für eine variable Drosselöffnung gesorgt wird. Entsprechend führt ein Verstellen des Ventilkolbens 90 in Fig. 1 nach rechts zu einem fortschreitenden Öffnen der Öffnung 92. Die auf den Ventilkolben 90 ausgeübte, nach links wirkende Kraft steht in unmittelbarer Abhängigkeit von der Größe des elektrischen Stroms, der von einer elektrischen Steuerung 94 angeliefert wird.The valve 88 is provided with a valve piston 90 on which a variable force is exerted. A progressive one Adjustment of the valve piston 90 in FIG. 1 to the left results in an increasing closing of an opening 92, as a result of which for a variable throttle opening is provided. Leads accordingly an adjustment of the valve piston 90 in Fig. 1 to the right to a progressive opening of the opening 92. The on the Valve piston 90 exerted, to the left acting force is directly dependent on the size of the electrical Current that is supplied by an electrical controller 94.
Die elektrische Steuerung 94 ist mit einer Stromquelle 96 sowie, bei der veranschaulichten Ausführungsform mit einem Anzeigegerät 98 für die Stellung der Taumelscheibe gekoppelt. Das Anzeigegerät 98 weist einen Stellwiderstand 100 und einen Zeiger 102 auf. Dementsprechend wird ein elektrisches The electrical control 94 is coupled to a power source 96 and, in the illustrated embodiment, to a display device 98 for the position of the swash plate. The display device 98 has a variable resistor 100 and a pointer 102. Accordingly, it becomes an electrical
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Signal, das kennzeichnend für die Taumelscheibenstellung ist, über das Anzeigegerät 98 an die elektrische Steuerung 94 gegeben. In bekannter Weise steht die Stellung der Taumelscheibe 26 der Pumpe 10 in unmittelbarer Beziehung zu dem Verdrängungsvolumen der Pumpe 10 und damit zu dem Fluidvolumen, das bei vorgegebener Drehzahl der Antriebswelle 18 von der Pumpe 10 zum Motor 12 strömt.Signal that is indicative of the swashplate position, given via the display device 98 to the electrical control 94. In a known manner, the position of the swash plate 26 of the pump 10 is directly related to the displacement of the pump 10 and thus to the volume of fluid which, at a given speed of the drive shaft 18, of the Pump 10 flows to motor 12.
Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 ist ferner mit einer Nadelrolle 104 versehen, deren eines Ende an dem Bund 74 anliegt, während ihr anderes Ende über ein Wechselventil 106 mit der Hochdruckleitung 14 oder 16 hydraulisch gekoppelt ist. Dementsprechend ist die von der Nadelrolle 104 auf den Ventilkolben 68 ausgeübte, nach links gerichtete Kraft unmittelbar proportional dem höchsten Druck in den Leitungen 14 und 16. Bei diesem Druck handelt es sich in den meisten Fällen um den Druck des Fluids, das von der Pumpe 10 zum Motor 12 strömt, um die Abtriebswelle 32 anzutreiben.The electrohydraulic control device 56 is also provided with a needle roller 104, one end of which is on the collar 74 is applied, while its other end via a shuttle valve 106 hydraulically coupled to the high pressure line 14 or 16 is. Accordingly, the leftward force exerted on the valve piston 68 by the needle roller 104 is immediate proportional to the highest pressure in lines 14 and 16. This pressure is in most cases the pressure of the fluid flowing from the pump 10 to the motor 12 to drive the output shaft 32.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 als Eingangsdrehmomentbegrenzer für das hydrostatische Getriebe angeschlossen. Wie im folgenden erläutert ist, kann sie auf verschiedene andere Weise benutzt werden, um das Betriebsverhalten des hydrostatischen Getriebes zu steuern oder zu regeln, indem andereIn the illustrated embodiment, the electro-hydraulic control device 56 is connected as an input torque limiter for the hydrostatic transmission. As explained below, it can be used in various other ways to control or regulate the operating behavior of the hydrostatic transmission by others
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elektrische Steuerungen 94 vorgesehen werden, denen ander· Eingangsgrößen zugeführt werden.electrical controls 94 are provided to which other Input variables are fed.
Bei der erläuterten Auslegung der elektrohydraulischen Regeleinrichtung 56 arbeitet diese wie folgt. Bekanntlich ist der Systemdruck multipliziert mit dem Verdrängungsvolumen (Volumen des hydraulischen Fluids) eine unmittelbare Funktion des Drehmoments des hydraulischen Systems. Wenn man daher das Produkt aus Systemdruck und Verdrängungsvolumen konstant hält, kann man für eine Drehmomentbegrenzung des Systems sorgen und dadurch das maximale Drehmoment des hydraulischen Sy* stems an das maximale Drehmoment anpassen, das der zum Antreiben der Antriebswelle 18 verwendete Primärantrieb abgibt. Wie veranschaulicht, wird die Größe des Verdrängungsvolumens der Pumpe 10 über das Anzeigegerät 98 für die Stellung der Taumelscheibe an die elektrische Steuerung 94 gegeben. Der Systemdruck wird über das Wechselventil 106 der Nadelrolle 104 zugeführt. Wenn der auf die Nadelrolle einwirkende Systemdruck ansteigt und die Kraft der Feder 76 übertrifft, wird der Druck des Fluids, das von der Ladepumpe 20 zum Servosteuerventil 46 geht, herabgesetzt. Dazu kommt es durch ein Verstellen des Bundes 72 in eine Stellung, in der die Ring-» nuten 64 und 66 miteinander in Verbindung gebracht werden. Wenn der auf das Servosteuerventil 46 einwirkende Druck verringert wird, sorgen das Zentriermoment der Pumpe 10 und dieWith the explained design of the electrohydraulic control device 56 it works as follows. It is well known that the system pressure is multiplied by the displacement volume (volume of the hydraulic fluid) is a direct function of the torque of the hydraulic system. If you therefore keeps the product of system pressure and displacement constant, you can ensure a torque limitation of the system and thereby adapt the maximum torque of the hydraulic system to the maximum torque used to drive it the drive shaft 18 outputs primary drive used. As illustrated, the size of the displacement volume the pump 10 via the display device 98 for the position of the Swash plate given to the electrical control 94. The system pressure is via the shuttle valve 106 of the needle roller 104 supplied. When the system pressure acting on the needle roller increases and the force of the spring 76 exceeds, the pressure of the fluid, which is from the charge pump 20 to the servo control valve 46 goes, reduced. This is done by adjusting the collar 72 into a position in which the ring » Grooves 64 and 66 are brought into connection with one another. When the pressure acting on the servo control valve 46 decreases is, ensure the centering of the pump 10 and the
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in den Servogeräten 28 und 30 sitzenden Federn für eine Verkleinerung des Verdrängungsvolumens der Pumpe auf den Wert, der zur Aufrechterhaltung des Systemdrucks erforderlich ist. Bei abnehmendem Verdrangungsvolumen geht jedoch ein elektrisches Signal über das Anzeigegerät 98 an die elektrische Steuerung Dies führt zu einer Verkleinerung der auf den Ventilkolben 90 ausgeübten, nach links gerichteten Kraft, wodurch der Druck des Fluids in der Kammer 82 abgesenkt wird. Infolgedessen kann der Ventilkolben 68 sich in Fig. 1 nach rechts zurückbewegen; er kann Fluid von der Ladepumpe 20 zum Seryosteuerventil 46 gelangen lassen.springs seated in servo devices 28 and 30 for a reduction in size the displacement of the pump to the value required to maintain the system pressure. When the displacement volume decreases, however, an electrical signal is sent via the display device 98 to the electrical control This leads to a reduction in the leftward force exerted on the valve piston 90, whereby the pressure of the Fluid in the chamber 82 is lowered. As a result, the Valve pistons 68 move back to the right in FIG. 1; it can get fluid from the charge pump 20 to the servo control valve 46 permit.
In ähnlicher Weise wird bei einem Absinken des Systemdrucks der Ventilkolben 68 in Fig. 1 nach rechts verschoben, wodurch der Druck des Fluids von der Ladepumpe 20 auf das Steuerventil 46 und damit das Verdrangungsvolumen der Pumpe 10 erhöht werden. Wenn dies geschieht, liefert jedoch das Anzeigegerät 98 für die Taumelscheibenstellung ein elektrisches Signal an die elektrische Steuerung 94, das zu einer Erhöhung der auf den Ventilkolben 90 ausgeübten, nach links gerichteten Kraft führt. Der Ventilkolben 90 wird in Richtung auf die Öffnung 92 verstellt, wodurch der Druck in der Kammer 82 ansteigt. Dieser Druckanstieg führt zu einem Verschieben des Ventilkolbens 68 in Fig. 1 nach links; der Ventilkolben 68 wird in die gewünschte Stellung zurückgebracht .Similarly, if the system pressure drops, the The valve piston 68 is displaced to the right in FIG. 1, whereby the pressure of the fluid from the charge pump 20 is applied to the control valve 46 and thus the displacement volume of the pump 10 can be increased. When this happens, however, the display device 98 provides for the swash plate position sends an electrical signal to the electrical controller 94, which leads to an increase in the pressure on the valve piston 90 exerted force directed to the left. The valve piston 90 is adjusted in the direction of the opening 92, whereby the pressure in the chamber 82 increases. This increase in pressure leads to a displacement of the valve piston 68 in FIG. 1 Left; the valve piston 68 is returned to the desired position .
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Im Betrieb wird das Ladepumpen- Druckbegrenzungsventil 36 so eingestellt, daß es einen Höchstdruck der Ladepumpe von ungefähr 13,8 bar aufrecht erhält. Das Ventil 88 ist so ausgelegt, daß es den Druck des Fluids innerhalb der Kammer 82 in Abhängigkeit von dem von der elektrischen Steuerung 94 eingehenden Signal linear von etwa 0,7 bar bis 10,3 bar vorgibt. Das Hochdruckbegrenzungsventil der Regeleinrichtung 34 wird im allgemeinen auf einen Wert zwischen ungefähr 240 und 415 bar eingestellt. Geeignete Abwandlungen hinsichtlich der dem Fluiddruck in der Kammer 82 ausgesetzten Fläche des Bunds 74 und der dem Systemdruck ausgesetzten Fläche der Nadelrolle 104 lassen sich ohne weiteres vorsehen. Die Ausbildung der elektronischen Schaltung der elektrischen Steuerung 94 kann vom Fachmann in Abhängigkeit von den im Einzelfall gestellten Anforderungen getroffen werden.In operation, the charge pump pressure relief valve 36 adjusted to maintain a maximum charge pump pressure of approximately 13.8 bar. The valve 88 is designed so that it is the pressure of the fluid within the chamber 82 depending on the incoming from the electrical controller 94 The signal is linear from about 0.7 bar to 10.3 bar. The high pressure relief valve of the control device 34 is generally to a value between about 240 and 415 bar adjusted. Appropriate modifications with regard to the Fluid pressure in the chamber 82 exposed area of the collar 74 and the system pressure exposed area of the needle roller 104 can easily be provided. The training of the electronic circuit of the electrical control 94 can be made by a person skilled in the art as a function of the information provided in the individual case Requirements are met.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer elektrohydraulischen Regeleinrichtung. Dabei wird der Regeleinrichtung 56 Fluid von der Ladepumpe 20 über Durchlässe 108 und 110 zugeführt. Ein Durchlaß 111 steht über die Leitung mit dem Servosteuerventil 46 in Verbindung. Die Kammer 80 ist über einen Durchlaß 112 an den Behälter 38 angeschlossen.Fig. 2 shows a preferred embodiment of an electro-hydraulic Control device. The control device 56 receives fluid from the charge pump 20 via passages 108 and 110 supplied. A passage 111 is in communication with the servo control valve 46 via the line. The chamber 80 is connected to the container 38 via a passage 112.
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Der Ventilkolben 68 sitzt innerhalb einer mehrfach abgestuften Bohrung 114, 116, 118 und weist Bunde 120, 122, 124, 126, 128 und 130 auf. Der Bund 120 verhindert, daß Fluid von der Bohrung 114 zu der Kammer gelangt, die die einstellbare Feder 76 aufnimmt. Der Bund 122 oder 124 legt sich in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkolbens 68 gegen die Wand der Bohrung 114 an. Der Bund 126 liegt in Abstand von den Wänden der Bohrung 116, so daß Fluid vom Durchlaß 111 über die Bohrung 114 und die Bohrung 116 in die Kammer 80 sowie von dort über den Durchlaß 112 zu dem Behälter gelangen kann. Die Bunde 128 und 130 stehen mit der Wand der Bohrung 118 in Berührung .The valve piston 68 sits within a multi-stepped Bore 114, 116, 118 and has collars 120, 122, 124, 126, 128 and 130. The collar 120 prevents fluid from being removed from the Bore 114 passes to the chamber that receives the adjustable spring 76. The federal government 122 or 124 is dependent from the position of the valve piston 68 against the wall of the bore 114. The collar 126 is spaced from the walls of bore 116 so that fluid from passage 111 across the bore 114 and the bore 116 can pass into the chamber 80 and from there via the passage 112 to the container. The covenants 128 and 130 are in contact with the wall of the bore 118 .
Das mit einer variablen Kraft arbeitende Ventil 88 kann ein herkömmliches Proportionaldruckregelventil sein, wie es beispielsweise von der Firma Fema Corporation, Portage, Michigan, V. St. A. unter der Typenbezeichnung Model 80 auf den Markt gebracht wird. Die variable Drosselöffnung, die in Fig. 1 von dem Ventilkolben 90 und der Öffnung 92 gebildet wird, ist innerhalb des Ventils 88 schematisch als verstellbare Drosselöffnung 132 angedeutet. Die Drosselöffnung 132 und die Drosselöffnung 84 sind Bestandteile des vorstehend genannten Fema-Ventils. Die Regeleinrichtung 56 weist Durchlässe 134 und 136 auf, um Fluid vom Durchlaß 110 über die Bohrung 118 zur Drosselöffnung 84 und von dort entweder zum Durchlaß 86The variable force valve 88 may be a conventional proportional pressure regulating valve, such as, for example from Fema Corporation, Portage, Michigan, V. St. A. under the type designation Model 80 on the Market is brought. The variable throttle opening shown in Fig. 1 is formed by the valve piston 90 and the opening 92, is indicated schematically as an adjustable throttle opening 132 within the valve 88. The throttle opening 132 and the Throttle orifice 84 are part of the foregoing Fema valve. The regulating device 56 has passages 134 and 136 to transfer fluid from the passage 110 via the bore 118 to the throttle opening 84 and from there either to the passage 86
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oder zum Durchlaß 112 gelangen zu lassen, je nachdem wie weit die verstellbare Drosselöffnung 132 geöffnet ist.or to let pass 112, depending on how the adjustable throttle opening 132 is open.
Die einstellbare Feder 76 ist mit einem verstellbaren Anschlag 138 versehen, der in die Regeleinrichtung 56 hinein- oder aus dieser herausgeschraubt werden kann. Die Lage des verstellbaren Anschlags 138 bestimmt die nach rechts gerichtete Kraft, die von der Feder 76 auf den Ventilkolben 68 ausgeübt wird.The adjustable spring 76 is provided with an adjustable stop 138 which is inserted into the control device 56. or can be screwed out of this. The position of the adjustable stop 138 determines the one directed to the right Force exerted on the valve piston 68 by the spring 76.
Im Betrieb wirkt der Druck des Fluids in den Kammern 82 und 140 des Wechselventils 106 auf die betreffenden Flächen des Bunds 130 bzw. der Nadelrolle 104, wodurch der Ventilkolben 68 entgegen der Kraft der Feder 76 in Fig. 2 nach links vorgespannt wird. Wenn sich der Ventilkolben 68 nach links bewegt, wird das Fluid, das von der Ladepumpe 20 über den Durchlaß 108 um den Bund 122 herum zum Durchlaß 111 und von dort zu dem Servosteuerventil 46 strömt, langsam gedrosselt, bis ein Punkt erreicht wird, bei dem sich der Bund 122 gegen die Wand der Bohrung 114 anlegt und den Fluidstrom unterbricht. Jetzt beginnt der Bund 124, sich von der Wand der Bohrung wegzubewegen, wodurch für eine Verbindung zwischen dem Durchlaß 111 und der Bohrung 116 gesorgt wird; Fluid läuft daher vom Durchlaß 111 zum Behälter ab. Der Fluiddruck, der von der Ladepumpe 20 über den Durchlaß 111 angelegt wird, hängt During operation, the pressure of the fluid in the chambers 82 and 140 of the shuttle valve 106 acts on the relevant surfaces of the collar 130 or the needle roller 104, whereby the valve piston 68 is biased to the left in FIG. 2 against the force of the spring 76. As the valve piston 68 moves to the left, the fluid flowing from the charge pump 20 via the passage 108 around the collar 122 to the passage 111 and from there to the servo control valve 46 is slowly throttled until a point is reached at which the collar 122 rests against the wall of the bore 114 and interrupts the flow of fluid. The collar 124 now begins to move away from the wall of the bore, thereby establishing communication between the passage 111 and the bore 116; Fluid therefore drains from passage 111 to the container. The fluid pressure that is applied from the charge pump 20 via the passage 111 depends,
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daher unmittelbar von der Stellung des Ventilkolbens 68 in der Regeleinrichtung 56 ab. Die Lage des Ventilkolbens 68 ist ihrerseits unmittelbar abhängig von der von der Feder 76 ausgeübten Kraft und der von dem Druck des Fluids in der Kammer 82 auf die Fläche des Bunds 130 ausgeübten Kraft, sowie von der Kraft, die der Druck des Fluids in der Kammer 140 auf die betreffende Fläche der Nadelrolle 104 ausübt.therefore directly from the position of the valve piston 68 in the control device 56 from. The position of the valve piston 68 is in turn directly dependent on that exerted by the spring 76 Force and that of the pressure of the fluid in the chamber 82 force exerted on the surface of the collar 130, as well as by the force exerted by the pressure of the fluid in the chamber 140 on the relevant surface of the needle roller 104 exerts.
Das Wechselventil 106 kann ein gesondertes Gehäuse 142 aufweisen, das über Schrauben 144 an dem Gehäuse 146 der Regeleinrichtung 56 angebracht werden kann. Falls erwünscht, kann das Wechselventil 106 abgenommen werden; anstelle dieses Ventils kann eine flache Platte auf das Gehäuse 146 aufgeschraubt werden. In diesem Fall wird die Stellung des Ventiikolbens innerhalb des Ventils 56 nur von dem Druck des Fluids in der Kammer 82 und von der Kraft der Feder 76 bestimmt.The shuttle valve 106 can have a separate housing 142, this via screws 144 on the housing 146 of the control device 56 can be attached. If desired, the shuttle valve 106 can be removed; instead of this valve For example, a flat plate can be screwed onto the housing 146. In this case, the position of the valve piston within the valve 56 only from the pressure of the fluid in the Chamber 82 and determined by the force of the spring 76.
Es können unterschiedlich ausgelegte elektrische Steuerungen vorgesehen werden, um das mit variabler Kraft arbeitende Ventil 88 zu betätigen und dementsprechend den Druck des Fluids innerhalb der Kammer 82 zu beeinflussen. Diesen elektrischen Steuerungen können Eingangssignale in Abhängigkeit von der Lage der Taumelscheiben einer Verstellpumpe und/oder eines Ver-Stellmotors zugeführt werden. Der Druck des Fluids in der Kammer 82 kann auch unmittelbar von dem Systemdruck abhängig ge-Variously designed electrical controls can be provided around the variable force valve 88 to actuate and accordingly to influence the pressure of the fluid within the chamber 82. This electric Controls can input signals depending on the position of the swash plates of a variable displacement pump and / or a variable servomotor are fed. The pressure of the fluid in the chamber 82 can also be directly dependent on the system pressure
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macht werden, indem der Durchlaß 110 verschlossen und bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Ventil die Nadelrolle 104 entfernt wird. Es können auch elektrische Steuerungen vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von Eingangssignalen von einem Primärantrieb, der die Antriebswelle 18 der Pumpe 10 antreibt, sowie von der Stellung der Taumelscheibe 26 arbeiten, um zu verhindern, daß der Primärantrieb bei Überlastung abgewürgt wird. Auch andere Abwandlungen der elektrischen Steuerungen kommen in Betracht.can be made by the passage 110 closed and at 2, the needle roller 104 is removed from the valve illustrated in FIG will. Electrical controls can also be provided be that depending on input signals from a primary drive that drives the drive shaft 18 of the pump 10, as well as from the position of the swash plate 26 to work prevent the primary drive from stalling in the event of an overload. Also other modifications of the electrical controls is being brought up for consideration.
Es wurde also eine einzige hydraulische Steuer- oder Regeleinrichtung geschaffen, deren Grundkomponenten leicht geändert werden können, um eine Anzahl von Steuer- oder Regelfunktionen durchzuführen. Die Drosselöffnung 132 kann dabei auch auf andere Weise, zum Beispiel mechanisch oder hydraulisch verstellt werden. Die Fluidkammer 82 kann mit dem federseitigen Ende des Ventilkolbens 68 in Verbindung stehen und benutzt werden, um eine Kraft auszuüben, die der von der Nadelrolle 104 ausgeübten Kraft entgegenwirkt.So it became a single hydraulic control or regulating device created, the basic components of which can easily be changed to a number of control or regulating functions perform. The throttle opening 132 can also open be adjusted in another way, for example mechanically or hydraulically. The fluid chamber 82 can with the spring-side End of the valve piston 68 are in communication and used to exert a force similar to that of the needle roller 104 counteracts the force exerted.
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LeLe e i t ee i t e
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