DE3200885A1 - Leistungsregler fuer eine hydrostatische pumpe - Google Patents

Description

• Leistungsregler für eine hydrostatische Pumpe
• Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Leistungsregler nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige bekannte Regler sind häufig recht kompliziert in ihrem Aufbau, insbesondere dann, wenn noch Zusatzfunktionen wie Druckabschneidung und Fördermengenbegrenzung verwirklicht werden sollen. Dadurch werden diese Geräte teuer, kompliziert und störanfällig.
• Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Leistungsregler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er mit seinen Zusatzfunktionen Druckabschneidung und Fördermengenbegrenzung sehr einfach im Aufbau ist, und zwar insbesondere dadurch, daß Komponenten üblicher Servosteuerungen mit verwendet werden.
• Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.
• Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Leistungsregeleinrichtung mit Verstellpumpe in schematischer Darstellung, Figur 2 einen Längss.chnitt durch einen Teil der Einrichtung.
• Beschreibung des Erfindungsbeispiels In Figur 1 ist mit 10 eine Radialkolbenpumpe bezeichnet, deren Hubring 11 mit Hilfe zweier einander entgegenwirkender Stellkolben 12, 13 eingestellt wird. Der Stellkolben 12 hat einen wesentlich größeren Durchmesser als der Stell kolben 13. Die Radialkolbenpumpe 10 saugt Druckmittel über eine Leitung 14 aus einem Behälter 15 an und fördert dieses in eine Förderleitung 16, in der eine verstellbare Drossel 17 angeordnet ist. Von der Förderleitung 16 zweigt eine Leitung 18 ab, welche zum Druckraum 21 einer den Stellkolben 13 aufnehmenden'Bohrung 20 führt. Von der Förderleitung 16 geht weiterhin eine Leitung 22 aus, die an ein Steuerventil 23 führt, das als 313-Wegeventil mit den drei Schaltstellungen I, II und III ausgebildet ist.
• Vom Steuerventil 23 geht eine Leitung 25 aus, die in den Druckraum 26 eines Zylinders 2T führt, in dem ein erster Meßkolben 28 dicht gleitend geführt ist. Auf der anderen Seite des Zylinders ist ein Druckraum 29 gebildet, in dem eine Druckfeder 30 angeordnet ist, die auf den ersten Meßkolben 28 einwirkt, sowie ein zweiter Meßkolben 31 mit kleinerem Durchmesser. Vom Druckraum 29 verläuft eine Leitung 33 zu einem Druckbegrenzungsventil 34, dessen Ablaufleitung 35 zum Behälter 15 führt. In den Druckraum 29 mündet noch eine von der Förderleitung 16 ausgehende und eine Drossel 53 enthaltende Leitung 32.
• Vom Steuerventil 23 geht eine Leitung 36 aus, die ebenfalls Anschluß zum Behälter 15 hat. Weiterhin führt vom Steuerventil 23 eine Leitung 37 zu einem Druckraum 38 einer Bohrung 39, die den Stellkolben 12 aufnimmt. Auf das Steuerventil wirken zwei Druckfedern 40, 41 ein, die in Figur 1 symbolisch dargestellt sind, jedoch in Figur 2 deutlich zu erkennen sind. Sie wirken ein auf den Steuerschieber 23' des Steuerventils 23, und zwar nicht gleichzeitig. Die beiden Federn stützen sich an einem Federteller 42 ab, der an einer Nachführstange 44 befestigt ist, die sich selbst wieder am Boden des Stellkolbens 12 abstützt. Der Steuerschieber 23' liegt stets an der Feder 40 an, jedoch erst nach einem bestimmten Verstellweg an der Feder 41. Diese kommen also nacheinander in Eingriff, woraus sich grob angenähert eine Hyperbelkennlinie über Druck und Volumen ergibt. Derartige Anordnungen sind an sich bekannt. Die Nachführstange 44 dringt durch das hohle Innere des Steuerschiebers 23'.
• Am Steuerventil 23 und der Pumpe 10 abgewandt befindet sich ein Fortsatz 45, an dem der Arm 46 eines um einen gehäusefesten Drehpunkt 48 schwenkbaren Winkelhebels 47 angelenkt ist. An dessen Ende 47' legt sich der Meßkolben 31. Der Winkelhebel 47 hat eine Verlangerung 50, die mit einem Anschlag 51 zusammenwirkt. Ein ähnlicher Anschlag 52 befindet sich am gegenüberliegenden Ende des Winkelhebels.
• Die Regeleinrichtung arbeitet wie folgt: Es sei angenommen, daß der flächengrößere Stellkolben 12 den Hubring 11 der Pumpe ausgestellt hat und diese in die Förderleitung 16 Druckmittel verdrängt. Der in der Förderleitung 16 herrschende Druck pflanzt sich über die Leitung 18 in den Druckraum 21 am Stellkolben 13 fort, sowie über die Leitungen 22 und 25 zum Druckraum 26 am Meßkolben 28. Die Drossel 17 ist voll geöffnet, so daß auch im Druckraum 29 derselbe Druck herrscht wie vor der Drossel.
• Es sei angenommen, daß die Pumpe voll ausgestellt sei und daß der Druck nun weiter steige. Der Druck wirkt über die Leitung 32 auch auf den Meßkolben 31. Dadurch wird der Winkelhebel 46 um den Drehpunkt 48 verschwenkt und bringt das Steuerventil 23 von seiner vorherigen Neutralstellung II in die Stellung III. Dadurch kann Druckmittel aus dem Druckraum 38 über die Leitungen 37 und 36 zum Behälter abströmen. Im Druckraum 21 herrscht nach wie vor der Förderdruck, so daß die Pumpe nun auf kleinere Fördermenge zurückgestellt wird. Dadurch fällt der Druck, und die Federn 40, 41 stellen das Steuerventil 23 wieder in seine Neutralstellung, der Winkelhebel 46 stellt auch den Meßkolben 31 wieder in seine vorherige Lage.
• Fällt umgekehrt der Druck, dann bringen die Druckfedern 40 und/oder 41 das Steuerventil 23 in seine Schaltstellung I, so daß nun Druckmittel über die Leitungen 22 und 37 in den Druckraum 38 eindringen kann und die Pumpe wieder auf größere Fördermenge einstellt. Steigt nun der Druck, so verschwenkt der Meßkolben 31 den Winkelhebel, und dieser bringt das Steuerventil 31 wieder in seine Neutralstellung II. Durch die Anordnung der beiden nacheinander in Eingriff kommenden Druckfedern 40, 41 erhält man eine grob angenäherte Leistungshyperbel in einem PQ-Diagramm.
• Steigt der Druck in der Fördeleitung 16 über den am Druckbegrenzungsventil 34 eingestellten wert an, so öffnet sich dieses, und es fließt über die Leitungen 32, 33 ein Steuerstrom zum Behälter 15. Dadurch fällt der Druck im Druckraum 29 und es entsteht eine Differenzkraft am Meßkolben 28. Der Druck im Druckraum 26 verschiebt den Meßkolben 28 gegen den Meßkolben 31, und dieser verschwenkt den Winkelhebel 46 wiederum im Uhrzeigersinn. Dadurch wird das Steuerventil 23 in Schaltstellung III gebracht und die Pumpe wird - wie zuvor beschrieben - in Richtung Nullförderung eingestellt. Die Drossel 53 in der Leitung 32 ist erforderlich, um einen nennenswerten Druckunterschied zu erreichen.
• Zur hydraulischen Fördermengenbegrenzung wird die Drossel 17 eingeschaltet. Steigt die Durchflußmenge in der Förderleitung, entsteht an der Drossel 17 eine Druckdifferenz, die am Meßkolben 28 wirksam wird. Der Druck vor der Drossel und damit in den Leitungen 22, 25 ist größer als der Druck hinter der Drossel, das heißt in der Leitung 32. Wird eine durch die Feder -30 vorgegebene Fördermenge überschritten, so verschwenken die beiden Meßkolben 28, 31 den Winkelhebel 47 wiederum im Uhrzeigersinn, wodurch das Steuerventil 23 in seine Schaltstellung III gelangt. Dadurch wird der Druckraum 38 zum Behälter 15 entlastet und die Pumpe in Richtung Nullfördermenge verstellt. Ist umgekehrt die Fördermenge zu gering, so schieben die Federn 40, 41 das Steuerventil 23 in seine Schaltstellung I, wodurch der Druckraum 38 entlastet wird. Der unter Förderdruck stehende Stellkolben 13 bringt die Pumpe dann wieder auf größere Fördermenge. Der Winkelhebel 46 kann ohne Schwierigkeit zurückgestellt werden, da die Druckdifferenz am Meßkolben 28 kleiner geworden ist.

Claims (7)

1. Ansprüche Leistungsregler für eine hydrostatische Pumpe, deren hubveränderndes Glied mit Hilfe mindestens eines druckbeaufschlagten Stellkolbens eingestellt wird, der von einem Ventil (23) gesteuert wird, auf das mindestens nacheinander zwei Federn einwirken, sowie mit einer Einrichtung zur Druckabschneidung und Fördermengenbegrenzung und einer in der Förderleitung angeordneten, verstellbaren Drossel, dadurch gekennzeichnet, daß in der Regeleinrichtung zwei gleichachsig und miteinander in Verbindung stehende Meßkolben (28, 31) vorgesehen sind, von den einer vom Differenzdruck an der Drossel (17) beaufschlagt ist, der andere vom Förderdruck, daß den Meßkolben ein Druckbegrenzungsventil nachgeschaltet ist und daß die Meßkolben mit einem Hebel (47) in Wirkverbindung stehen, der auf das Ventil (23) einwirkt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkolben (28, 31) in einem Zylinder (27) angeordnet sind, dessen einer, eine Feder (30) enthaltende Druckraum (29), von dem beide Meßkolben über eine eine Drossel (53) enthaltende und mit der Förderleitung (16) stromabwärts der Drossel (17) in Verbindung stehende Leitung (32) her beaufschlagt sind, und daß vom anderen Druckraum eine Leitungsverbindung (25, 22) zur Förderleitung stromaufwärts der Drossel und zum Ventil (23) führt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 undZoder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Meßkolben (28) über den zweiten Meßkolben (31) auf.den Hebel (46) einwirkt.
4. 4. Einrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (46) als Winkelhebel ausgebildet ist und mit seinem dem Meßkolben abgewandten Arm am Ventil (23) angelenkt ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Hebel Anschlagsbegrenzungen (51, 52) vorgesehen sind.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil über eine ihm gegenüber axiales Spiel aufweisende, sich am Stellkolben (13) abstützende Nachführstange (44) in Wirkverbindung steht.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubring (ii) der Radialkolbenpumpe mit Hilfe zweier einander entgegenwirkender Stellkolben (12, 13) eingestellt wird, von denen der eine stets von der Hochdruckseite beaufschlagt ist, der andere über das Ventil (23) ebenfalls entweder von der Hochdruckseite beaufschlagt ist oder zu einem Behälter entlastet ist.