DE19831586C2

DE19831586C2 - Power control device for controlling the hydraulic power in a work line

Info

Publication number: DE19831586C2
Application number: DE1998131586
Authority: DE
Inventors: Dieter Dittmann
Original assignee: Brueninghaus Hydromatik GmbH
Current assignee: Brueninghaus Hydromatik GmbH
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2018-07-15
Also published as: DE59913813D1; EP0972940A3; EP0972940B1; DE19831586A1; EP0972940A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungsregelvorrichtung zur Re gelung der hydraulischen Leistung in einer Arbeitsleitung.The invention relates to a power control device for re hydraulic power in a work line.

[Stand der Technik][State of the art]

Leistungsregelvorrichtungen sind bereits in vielfältiger Bauform bekannt. Beispielsweise geht aus der DE 35 41 750 C2 eine Leistungsregeleinrichtung hervor, die aus einem in der Arbeitsleitung angeordneten einfachen Regelventil besteht. Der Druck stromabwärts des Regelventils wird abgegriffen und über eine Steuerleitung an das Regelventil zurückgeführt. Durch eine spezielle Ausgestaltung der Durchlaßöffnung des Regelventils wird gewährleistet, daß das Produkt aus Hoch druck und Förderstrom durch das Regelventil hindurch auf einen konstanten Wert eingeregelt wird. Nachteilig ist jedoch die unmittelbare Anordnung des die Leistungsfunktion vorge benden Regelventils in der Arbeitsleitung, da das Regelventil und insbesondere dessen Öffnungsquerschnitt relativ groß aus gelegt werden müssen. Ferner besteht die Gefahr einer Schädi gung des Regelventils durch Kavitation bei großen Volumen strömen. Das Regelventil kann nicht als einfaches Schieber ventil ausgeführt werden, da die Geometrie des Öffnungsquer schnitts wegen der Leistungsregelfunktion besondere Anfor derungen erfüllen muß.Power control devices are already in more diverse Design known. For example, DE 35 41 750 C2 a power control device that emerges from a in the Working line arranged simple control valve exists. The pressure downstream of the control valve is tapped and returned to the control valve via a control line. By a special design of the passage opening of the Control valve ensures that the product is high pressure and flow through the control valve a constant value is set. However, it is disadvantageous the immediate arrangement of the performance function featured regulating valve in the working line, since the regulating valve and in particular its opening cross section is relatively large must be placed. There is also a risk of injury control valve through cavitation in large volumes stream. The control valve cannot be used as a simple slide valve to be executed because of the geometry of the opening cross cut special requirements due to the power control function changes must meet.

Eine beispielsweise aus der DE 196 26 793 C1 bekannte Leistungsregeleinrichtung umfaßt einen sogenannten Hyperbel regler, der über einen Schwenkhebel auf ein als Leistungs regelventil wirkendes Proportionalventil zurückwirkt. Die Rückwirkung ist einerseits von dem Druck in der Arbeits leitung der zugeordneten Hydropumpe und andererseits von dem Hebelarm abhängig, mit welchem der Druck der Arbeitsleitung an dem Schwenkhebel angreift. Durch diese Konstellation ergibt sich eine hyperbolische Regelkennlinie, d. h. bei Erreichen der vorgegebenen Maximalleistung regelt die Leistungsregeleinrichtung die Hydropumpe auf eine konstante Leistung, also ein konstantes Produkt aus Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung und Fördervolumen der Hydropumpe, ein.One known for example from DE 196 26 793 C1 Power control device includes a so-called hyperbola regulator that has a swivel lever on a as a power control valve acting proportional valve. The One of the repercussions is the pressure at work line of the associated hydraulic pump and on the other hand by the Lever arm depends on which the pressure of the working line attacks on the pivot lever. Because of this constellation there is a hyperbolic control characteristic, d. H. at The reached regulates the maximum performance Power control device the hydraulic pump to a constant Performance, i.e. a constant product of working pressure in the Working line and delivery volume of the hydraulic pump.

Dabei wird jedoch davon ausgegangen, daß das Fördervolumen der Hydropumpe ausschließlich von der durch die Verstellvor richtung vorgegebenen Ausschwenkung abhängt. Diese Voraus setzung trifft jedoch nur dann zu, wenn die Hydropumpe durch den Antriebsmotor mit eine konstanten Drehzahl angetrieben wird. Leistungsregeleinrichtungen mit einem Hyperbelregler sind daher für Antriebssysteme mit variabler Antriebsdrehzahl nicht einsetzbar. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß diese Leistungsregeleinrichtung mit dem Stellkolben der Verstellvorrichtung verbunden werden muß, d. h. an der Ver stellvorrichtung der Hydropumpe montiert werden muß. Die entsprechende Verbindung zwischen dem Schwenkhebel und dem Stellkolben erfordert einen zusätzlichen konstruktiven Auf wand. Zudem läßt sich die gleiche konstruktive Lösung nicht bei allen Typen der zu verwendenden Hydropumpen in gleicher Weise verwirklichen und es ist für jede Type der Hydropumpe eine Sonderkonstruktion erforderlich.However, it is assumed that the funding volume the hydraulic pump only from that by the adjustment direction given pivoting depends. This advance However, settlement only applies if the hydraulic pump runs through the drive motor is driven at a constant speed becomes. Power control devices with a hyperbola controller are therefore for drive systems with variable drive speed Not insertable. Another disadvantage is that that this power control device with the actuating piston Adjustment device must be connected, d. H. at the ver adjusting device of the hydraulic pump must be installed. The corresponding connection between the pivot lever and the The actuating piston requires an additional design wall. In addition, the same constructive solution cannot be found the same for all types of hydraulic pumps to be used Realize way and it is for every type of hydraulic pump a special construction is required.

[Aufgabe der Erfindung]OBJECT OF THE INVENTION

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsregelvorrichtung zu schaffen, die ohne einen konstruktiv aufwendigen Hyperbelregler auskommt und eine einwandfreie Funktion gewährleistet.It is therefore the object of the present invention, a Power control device to create without one constructively complex hyperbolic regulator and one perfect function guaranteed.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is solved by the features of claim 1.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Leistungsregelvorrichtung weniger störanfällig ist und die Regelfunktion genauer ist, wenn die die Leistungsregel funktion vorgebenden Elemente nicht unmittelbar in der Arbeitsleitung sondern in einem Nebenkreis angeordnet sind. In der Arbeitsleitung befindet sich lediglich ein Haupt ventil, das beispielsweise als Schieberventil äußerst einfach ausgebildet und für die Regelung großer Volumenströme ausge legt sein kann, ohne daß dies konstruktive Schwierigkeiten bereitet. Von dem Eingang der erfindungsgemäßen Leistungs regelvorrichtung verzweigt ein Nebenkreis. Dem Nebenkreis wird über eine Stromregeleinrichtung ein konstanter Volumen strom zugeführt, der insbesondere unabhängig von dem in der Arbeitsleitung herrschenden Hochdruck ist. In dem Nebenkreis ist ferner eine Ablaufdrossel vorgesehen, die mit dem Ventil körper des Hauptventils verbunden ist, so daß deren Drossel querschnitt von der Lage des Ventilkörpers des Hauptventils abhängt. Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß der zugeführte Volumenstrom von der Ablaufdrossel wieder abgeführt werden muß. Aus dieser Kontinuitätsbedingung ergibt sich für jeden Hochdruck in der Arbeitsleitung ein bestimmter Öffnungsquer schnitt der Ablaufdrossel und somit ein bestimmter Nebendruck in dem Nebenkreis zwischen der Sromregeleinrichtung und der Ablaufdrossel. Dieser Nebendruck wird einer ersten Ventil kammer des Hauptventils zugeführt, um dessen Ventilkörper anzusteuern.The invention is based on the knowledge that the Power control device is less prone to failure and the Control function is more accurate if the the power rule function-defining elements not directly in the Work management but are arranged in a secondary circle. There is only one main in the work management valve that is extremely simple, for example as a slide valve trained and trained for the control of large volume flows can be placed without this constructive difficulties prepares. From the receipt of the power according to the invention control device branches a secondary circuit. The secondary circle becomes a constant volume via a flow control device current supplied, in particular regardless of that in the Working pressure is high pressure. In the branch an outlet throttle is also provided, which is connected to the valve Body of the main valve is connected so that its throttle cross section of the position of the valve body of the main valve depends. The invention takes advantage of the fact that the supplied Volume flow from the discharge throttle can be discharged again got to. From this continuity condition results for everyone High pressure in the work line a certain opening cross cut the outlet throttle and thus a certain secondary pressure in the secondary circuit between the current control device and the Outlet throttle. This secondary pressure becomes a first valve Chamber of the main valve supplied to the valve body head for.

Gegenüber einem an der Verstellvorrichtung einer verstell baren Hydropumpe angreifenden Leistungsregelvorrichtung mit Hyperbelregler besteht bei der erfindungsgemäßen Leistungs regelvorrichtung der Vorteil der universellen Anwendbarkeit. Insbesondere ist die Leistungsregelung unabhängig von der Drehzahl der angeschlossenen Hydropumpe. Ferner kann die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung in beliebigen hydraulischen Leitungen an von der Pumpe entfernt liegender Stelle eingesetzt werden, da es einer mechanischen Rückwir kung auf die Pumpe nicht bedarf.Opposite one on the adjusting device baren hydraulic pump attacking power control device with Hyperbolic regulator exists in the performance according to the invention control device the advantage of universal applicability. In particular, the power control is independent of the Speed of the connected hydraulic pump. Furthermore, the Power control device according to the invention in any hydraulic lines at a distance from the pump Be used as there is a mechanical reaction the pump is not required.

Gegenüber der bekannten Leistungsregelvorrichtung, die das leistungsregelnde Element unmittelbar in der Arbeitsleitung, also in dem Hauptkreis aufweist, besteht bei der erfindungs gemäßen Leistungsregelvorrichtung der Vorteil einer einfachen konstruktiven Auslegung des in der Arbeitsleitung angeordne ten Hauptventils und der genaueren Regelfunktion. Die zusam men mit der Stromregeleinrichtung die eigentliche Leistungs regelfunktion übernehmende Ablaufdrossel kann relativ klein ausgelegt werden, da sie nur einen geringen Volumenstrom des Nebenkreises steuert. Die Stromregeleinrichtung und die Ab laufdrossel können zusammen mit dem Hauptventil in einem gemeinsamen Ventilblock integriert werden.Compared to the known power control device that performance-regulating element directly in the work management, So in the main circle, there is in the invention modern power control device the advantage of a simple constructive interpretation of the arranged in the work management main valve and the more precise control function. The together the actual power with the current control device Control throttle taking over function can be relatively small be interpreted because they only have a low volume flow of Branch circuit controls. The current control device and the Ab throttle can be combined with the main valve in one common valve block can be integrated.

Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims contain advantageous developments the invention.

Entsprechend Anspruch 2 kann ein zusätzliches Proportional regelventil vorgesehen sein, daß von der Druckdifferenz zwischen dem an dem Eingang herrschenden Hochdruck und dem in dem Nebenkreis zwischen der Stromregeleinrichtung und Ablauf drossel herrschenden Nebendruck beaufschlagt wird. Dabei kann das Stromregelventil mit einer an den Ventilkörper des Haupt ventils angrenzenden zweiten Ventilkammer verbunden sein, so daß der Ventilkörper des Hauptventils mit zunehmender Druck differenz zwischen dem Hochdruck und dem Nebendruck in Rich tung auf einen abnehmenden Öffnungsquerschnitt des Haupt ventils beaufschlagt wird. Durch das Proportionalregelventil wird die Ansteuerung des Ventilkolbens des Hauptventils unterstützt und beschleunigt. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, die Rückstellung des Ventilkolbens des Haupt ventils gegen die Beaufschlagung durch den Nebendruck mit einer Rückstellfeder zu bewirken und das Proportionalregel ventil einzusparen. Das Proportionalregelventil kann entspre chend Anspruch 3, insbesondere als 3/2-Wegeventil ausgebildet sein. Die Stromregeleinrichtung besteht vorzugsweise aus einer in dem Nebenkreis angeordneten Drossel und einem strom abwärts oder stromaufwärts der Drossel angeordneten Begren zungsventil. Dabei wird das Begrenzungsventil entsprechend Anspruch 4 von dem Druckabfall an der Drossel angesteuert. Das Begrenzungsventil ist entsprechend Anspruch 5 vorzugs weise als 2/2-Wegeventil ausgebildet.According to claim 2, an additional proportional Control valve be provided that the pressure difference between the high pressure prevailing at the entrance and the in the secondary circuit between the current control device and the drain throttle prevailing secondary pressure is applied. It can the flow control valve with one on the valve body of the main Valve adjacent second valve chamber can be connected, so that the valve body of the main valve with increasing pressure difference between the high pressure and the secondary pressure in Rich direction of a decreasing opening cross-section of the main valve is acted upon. Through the proportional control valve is the control of the valve piston of the main valve supports and accelerates. Basically, however, it is also conceivable, the resetting of the valve piston of the main valve against exposure to the secondary pressure a return spring and the proportional rule save valve. The proportional control valve can correspond chend claim 3, in particular designed as a 3/2-way valve be. The current control device preferably consists of a choke arranged in the secondary circuit and a current Limits arranged downward or upstream of the throttle control valve. The limit valve becomes corresponding Claim 4 driven by the pressure drop across the throttle. The limit valve is preferred according to claim 5 as a 2/2-way valve.

Die Ablaufdrossel ist vorzugsweise an dem Ventilkörper des Hauptventils entsprechend Anspruch 6 integriert. Wenn das Leistungsregelventil die Leistung in der Arbeitsleitung auf eine konstante Maximalleistung begrenzen soll, ist der Öffnungsquerschnitt der Ablaufdrossel so auszulegen, daß dieser proportional zu der Quadratwurzel der Verschiebung des Ventilkörpers des Hauptventils ansteigt. Zusätzlich zu der durch die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung reali sierten Leistungsbegrenzung können entsprechend Anspruch 9 noch ein Förderstromregelventil und/oder ein Druckbegren zungsventil vorgesehen sein. Vor Erreichen der maximalen Arbeitsleistung der angeschlossenen Hydropumpe arbeitet die Gesamtvorrichtung dann in einem Förderstromregelbetrieb, in dem das Förderstromregelventil den Förderstrom in der Arbeitsleitung auf einen konstanten Wert einregelt. Bei Erreichen der maximalen Arbeitsleistung der Hydropumpe wird das Fördervolumen so reduziert, daß das Produkt aus Förder volumen und Arbeitsdruck, also die hydraulische Leistung, konstant bleibt. Wird dabei jedoch ein Maximaldruck über schritten, so spricht das Druckbegrenzungsventil an.The discharge throttle is preferably on the valve body of the Main valve integrated according to claim 6. If that Power control valve the power in the work line is to limit a constant maximum power Open the cross section of the flow restrictor so that this is proportional to the square root of the displacement of the The valve body of the main valve rises. In addition to the reali by the power control device according to the invention Based performance limitation can be according to claim 9 another flow control valve and / or a pressure limiter tion valve may be provided. Before reaching the maximum Work performance of the connected hydraulic pump works Entire device then in a flow control operation, in which the flow control valve the flow in the Working line adjusted to a constant value. At The maximum working capacity of the hydraulic pump is reached the funding volume reduced so that the product from funding volume and working pressure, i.e. the hydraulic power, remains constant. However, a maximum pressure is above steps, the pressure relief valve responds.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:An embodiment of the invention is described below Described in more detail with reference to the drawing. In the Show drawing:

[Beispiele][Examples]

Fig. 1 ein hydraulisches Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung; Fig. 1 is a hydraulic circuit diagram of an embodiment of the power control device according to the invention;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine beispielsweise konstruktive Ausgestaltung der erfindungs gemäßen Leistungsregelvorrichtung; Figure 2 shows a section through an example of a structural embodiment of the power control device according to the Invention.

Fig. 3 eine Ansicht der Ablaufdrossel der erfindungs gemäßen Leistungsregelvorrichtung in der Blickrichtung A in Fig. 2; und Fig. 3 is a view of the flow restrictor of the power control device according to the Invention in viewing direction A in Fig. 2; and

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit der Bezeichnung einzelner hydraulischer Größen, die zur Beschreibung der Funktion der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung erforderlich sind. Fig. 4 shows a detail from Fig. 1 with the designation of individual hydraulic quantities that are required to describe the function of the power control device according to the invention.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugs zeichen 1 bezeichnet ist. Die erfindungsgemäße Leistungs regelvorrichtung 1 ist in einer Arbeitsleitung 2 zwischen einem Eingang 3 und einem Ausgang 4 angeordnet. An dem Ein gang 3 ist im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine verstellbare Hydropumpe 17 angeschlossen, während an dem Ausgang 4 ein beliebiger Verbraucher, beispielsweise ein Hydromotor oder ein hydraulischer Arbeitskolben angeschlossen sein kann. Fig. 1 shows an embodiment of the power control device according to the invention, which is generally designated by the reference character 1 . The power control device 1 according to the invention is arranged in a working line 2 between an input 3 and an output 4 . At the A 3 an adjustable hydraulic pump 17 is connected in the embodiment shown in Fig. 1, while at the output 4 any consumer, for example a hydraulic motor or a hydraulic piston can be connected.

Die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung 1 umfaßt ein in der Arbeitsleitung 2 angeordnetes Hauptventil 5, das je nach Stellung eines Ventilkolbens 6 die Arbeitsleitung 2 freigibt, drosselt oder vollständig absperrt.The power control device 1 according to the invention comprises a main valve 5 which is arranged in the working line 2 and which, depending on the position of a valve piston 6, releases, throttles or completely blocks the working line 2 .

Erfindungsgemäß ist ein Nebenkreis 7 vorgesehen, welcher über eine Stromregeleinrichtung 8 mit einem konstanten Volumen strom gespeist wird. Die Stromregeleinrichtung 8 ist über eine Verbindungsleitung 29 mit dem Eingang 3 und somit mit dem in der Arbeitsleitung 2 herrschenden Hochdruck verbunden. According to the invention, a secondary circuit 7 is provided, which is fed with a constant volume flow via a flow control device 8 . The current control device 8 is connected via a connecting line 29 to the input 3 and thus to the high pressure prevailing in the working line 2 .

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Stromregel einrichtung 8 aus einem beispielsweise aus 2/2-Wegeventil ausgebildeten Begrenzungsventil 9 und einer nachgeschalteten Drossel 10. Die Drossel 10 weist einen vorzugsweise verstellbaren aber während des Betriebs der Leistungsregel vorrichtung 8 festen Drosselquerschnitt auf. Das Begrenzung sventil 9 wird von dem Druckabfall an der Drossel 10 ange steuert. Wenn sich der Druckabfall an der Drossel 10 erhöht, verringert das Begrenzungsventil 9 seinen Öffnungsquer schnitt. Umgekehrt wird der Öffnungsquerschnitt des Begren zungsventils 9 erhöht, wenn sich der Druckabfall an der Drossel 10 verringert. Auf diese Weise wird der Druckabfall an der Drossel 10 konstant gehalten, was zu einem konstanten Volumenstrom führt, der durch die Stromregeleinrichtung 8 in den Nebenkreis 7 eingespeist wird. Der Ablauf des Volumen stroms aus dem Nebenkreis 7 in einen Druckmedium-Tank 11 erfolgt über eine Ablaufdrossel 12. Der Drosselquerschnitt der Ablaufdrossel 12 ist variabel und durch die Lage des Ventilkörpers 6 des Hauptventils 5 bestimmt. Je geringer der Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 ist, desto geringer ist auch der Drosselquerschnitt der Ablaufdrossel 12.In the illustrated embodiment, the current control device 8 consists of a limiting valve 9, for example, a 2/2-way valve and a downstream throttle 10 . The throttle 10 has a preferably adjustable but fixed during the operation of the power control device 8 throttle cross section. The limit valve 9 is controlled by the pressure drop across the throttle 10 . When the pressure drop across the throttle 10 increases, the relief valve 9 reduces its opening cross section. Conversely, the opening cross section of the limitation valve 9 is increased when the pressure drop at the throttle 10 decreases. In this way, the pressure drop at the throttle 10 is kept constant, which leads to a constant volume flow, which is fed into the secondary circuit 7 by the flow control device 8 . The flow of the volume flow from the secondary circuit 7 into a pressure medium tank 11 takes place via an outlet throttle 12 . The throttle cross section of the outlet throttle 12 is variable and determined by the position of the valve body 6 of the main valve 5 . The smaller the opening cross section of the main valve 5 , the smaller the throttle cross section of the outlet throttle 12 .

Der in dem Nebenkreis 7 zwischen der Drossel 10 der Strom regeleinrichtung 8 und der Ablaufdrossel 12 herrschende Nebendruck wird einer an den Ventilkolben 6 des Hauptventils 5 angrenzenden ersten Ventilkammer 13 zugeführt. Bei zuneh menden Nebendruck in dem Nebenkreis 7 wird daher der Ventil körper 6 des Hauptventils 5 in Richtung auf einen zunehmenden Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 beaufschlagt.The secondary pressure prevailing in the secondary circuit 7 between the throttle 10 of the flow control device 8 and the discharge throttle 12 is supplied to a first valve chamber 13 adjoining the valve piston 6 of the main valve 5 . With increasing secondary pressure in the secondary circuit 7 , the valve body 6 of the main valve 5 is therefore acted upon in the direction of an increasing opening cross section of the main valve 5 .

Ferner ist ein Proportionalregelventil 16 vorgesehen, das von der Druckdifferenz zwischen dem in der Arbeitsleitung 2 an dem Eingang 3 herrschenden Hochdruck und dem in den Neben kreis 7 herrschenden Nebendruck beaufschlagt wird. Wenn der in dem Nebenkreis 7 herrschende Nebendruck gegenüber dem in der Arbeitsleitung 2 herrschenden Hochdruck abfällt, wird das im Ausführungsbeispiel als 3/2-Wegeventil ausgebildete Proportionalventil 16 so verschoben, daß eine an den Ventil körper 6 des Hauptventils 5 angrenzende zweite Ventilkammer 14 über eine Verbindungsleitung 15 zunehmend mit Druck beauf schlagt wird, so daß der Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 zunehmend in Richtung auf einen abnehmenden Öffnungsquer schnitt des Hauptventils 5 beaufschlagt wird. Wenn umgekehrt der Nebendruck in dem Nebenkreis 7 gegenüber dem in der Arbeitsleitung 2 herrschenden Hochdruck ansteigt, wird die zweite Ventilkammer 14 über die Verbindungsleitung 15 und das Proportionalregelventil 16 zu dem Druckmedium-Tank 11 hin entlastet. Insgesamt wird daher der Ventilkörper 6 des Haupt ventils 5 mit zunehmenden Nebendruck in dem Nebenkreis 7 in Fig. 1 nach links in Richtung auf einen zunehmenden Öffnungs querschnitt des Hauptventils 5 und umgekehrt bei absinkendem Nebendruck in dem Nebenkreis 7 in Fig. 1 nach rechts in Richtung auf einen abnehmenden Öffnungsquerschnitt des Haupt ventils 5 beaufschlagt. Grundsätzlich könnten die zweite Ventilkammer 14 und das Proportionalregelventil 16 zur Vereinfachung der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 auch entfallen und beispielsweise durch eine Rückstellfeder ersetzt werden.Furthermore, a proportional control valve 16 is provided, which is acted upon by the pressure difference between the high pressure prevailing in the working line 2 at the inlet 3 and the secondary pressure prevailing in the secondary circuit 7 . If the secondary pressure prevailing in the secondary circuit 7 drops in relation to the high pressure prevailing in the working line 2 , the proportional valve 16 designed as a 3/2-way valve is displaced in such a way that a valve body 6 of the main valve 5 adjoining the second valve chamber 14 has a Connecting line 15 is subjected to increasing pressure, so that the valve body 6 of the main valve 5 is increasingly cut in the direction of a decreasing opening cross section of the main valve 5 . Conversely, if the secondary pressure in the secondary circuit 7 increases compared to the high pressure prevailing in the working line 2 , the second valve chamber 14 is relieved via the connecting line 15 and the proportional control valve 16 to the pressure medium tank 11 . Overall, the valve body 6 of the main valve 5 with increasing secondary pressure in the secondary circuit 7 in Fig. 1 to the left in the direction of an increasing opening cross section of the main valve 5 and vice versa with decreasing secondary pressure in the secondary circuit 7 in Fig. 1 to the right in the direction applied to a decreasing opening cross section of the main valve 5 . In principle, the second valve chamber 14 and the proportional control valve 16 could also be omitted to simplify the power control device 1 according to the invention and, for example, be replaced by a return spring.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 ist folgende:The mode of operation of the power control device 1 according to the invention is as follows:

Wenn der Hochdruck in der Arbeitsleitung 2 am Eingang 3 der Leistungsregelvorrichtung 1 ansteigt, wird unabhängig von dem ansteigenden Hochdruck durch die Stromregeleinrichtung 8 weiterhin ein konstanter, von dem Anstieg des Hochdrucks unabhängiger Volumenstrom in den Nebenkreis 7 eingespeist. Die Ablaufdrossel 12 läßt jedoch wegen des gestiegenen Druck gefälles zum Druckmedium-Tank 11 hin kurzzeitig mehr Volumen strom abfließen, als über die Stromregeleinrichtung 8 nach strömt. Dies führt zu einem Absinken des Nebendrucks in dem Nebenkreis 7 und somit zu einem reduzierten Druck in der ersten Ventilkammer 13. Gleichzeitig wird die Druckdifferenz an dem Proportionalregelventil 16 verringert, so daß die zweite Ventilkammer 14 mit einem höheren Druck beaufschlagt wird. Insgesamt wird der Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 in Fig. 1 nach rechts in Richtung auf einen abnehmenden Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 verschoben. Dadurch wird auch der Drosselquerschnitt der Ablaufdrossel 12 ver ringert, da die Ablaufdrossel 12 mit dem Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 entsprechend verbunden ist. Erst wenn der abströmende Volumenstrom mit dem zuströmenden konstanten Volumenstrom wieder im Gleichgewicht steht, ist die Gleich gewichtslage des Ventilkörpers 6 des Hauptventils 5 erreicht.If the high pressure in the working line 2 rises at the inlet 3 of the power control device 1 , the flow control device 8 continues to feed a constant volume flow independent of the rising high pressure into the secondary circuit 7 , regardless of the increase in the high pressure. The outlet throttle 12 , however, because of the increased pressure gradient to the pressure medium tank 11 , briefly more volume flow out than flows through the flow control device 8 after. This leads to a decrease in the secondary pressure in the secondary circuit 7 and thus to a reduced pressure in the first valve chamber 13 . At the same time, the pressure difference at the proportional control valve 16 is reduced, so that a higher pressure is applied to the second valve chamber 14 . Overall, the valve body 6 of the main valve 5 in FIG. 1 is shifted to the right in the direction of a decreasing opening cross section of the main valve 5 . This also reduces the throttle cross section of the discharge throttle 12 ver, since the discharge throttle 12 is connected to the valve body 6 of the main valve 5 accordingly. Only when the outflowing volume flow is in equilibrium with the inflowing constant volume flow is the equilibrium position of the valve body 6 of the main valve 5 reached.

Wenn umgekehrt der Hochdruck an dem Eingang 3 sinkt, wird weiterhin durch die Stromregeleinrichtung 8 dem Nebenkreis 7 ein konstanter Volumenstrom zugeführt. Aufgrund des sinkenden Druckgefälles wird durch die Ablaufdrossel 12 aus dem Neben kreis 7 jedoch kurzzeitig ein gegenüber dem mittels der Stromregeleinrichtung 8 zugeführten Volumenstrom geringerer Volumenstrom abgeführt. Dies führt zu einem Druckanstieg in dem Nebenkreis 7 und somit zu einem Anstieg des Drucks in der ersten Ventilkammer 13. Ferner wird das Proportionalregel ventil 16 so verschoben, daß der Druck in der zweiten Ventil kammer 14 absinkt, indem die zweite Ventilkammer 14 zu dem Druckmedium-Tank 11 hin entlastet wird. Der Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 wird deshalb in Richtung auf einen zuneh menden Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 verschoben. Gleichzeitig wird der Drosselquerschnitt der mit dem Haupt ventil 5 gekoppelten Ablaufdrossel 12 vergrößert, so daß sich ein neues Gleichgewicht zwischen dem konstanten zugeführten Volumenstrom und dem abgeführten Volumenstrom einstellt.Conversely, if the high pressure at the inlet 3 drops, the flow control device 8 continues to supply the auxiliary circuit 7 with a constant volume flow. Due to the decreasing pressure gradient, however, a lower volume flow than the volume flow supplied by means of the flow control device 8 is briefly discharged from the secondary circuit 7 through the outlet throttle 12 . This leads to an increase in pressure in the secondary circuit 7 and thus to an increase in the pressure in the first valve chamber 13 . Furthermore, the proportional control valve 16 is moved so that the pressure in the second valve chamber 14 drops by the second valve chamber 14 to the pressure medium tank 11 is relieved. The valve body 6 of the main valve 5 is therefore moved in the direction of an increasing opening cross section of the main valve 5 . At the same time, the throttle cross section of the discharge throttle 12 coupled to the main valve 5 is increased, so that a new equilibrium is established between the constant volume flow supplied and the volume flow discharged.

Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Leistungsregel vorrichtung 1 daher der Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 verringert, wenn der Hochdruck in der Arbeitsleitung 2 ansteigt und umgekehrt der Öffnungsquerschnitt der Leistungs regelvorrichtung 5 erhöht, wenn der Hochdruck in der Arbeits leitung 2 fällt. Wie weiter unten noch gezeigt wird, kann bei einer geeigneten Wahl des Öffnungsquerschnitts der Ablauf drossel 12 als Funktion des Ventilhubs des Hauptventils 5 erreicht werden, daß das Produkt aus Hochdruck in der Arbeitsleitung 2 und aus dem Volumenstrom durch das Haupt ventil 5, d. h. die hydraulische Leistung, auf einen konstan ten Wert eingeregelt wird, der beispielsweise der Maximal leistung der Hydropumpe 17 entspricht.Overall, the opening cross-section of the main valve 5 is therefore reduced by the power control device 1 according to the invention when the high pressure in the working line 2 increases and conversely the opening cross-section of the power control device 5 increases when the high pressure in the working line 2 falls. As will be shown below, with a suitable choice of the opening cross-section, the outlet throttle 12 can be achieved as a function of the valve lift of the main valve 5 , that the product of high pressure in the working line 2 and of the volume flow through the main valve 5 , ie the hydraulic Power is adjusted to a constant value that corresponds, for example, to the maximum power of the hydraulic pump 17 .

In Fig. 1 saugt die verstellbare Hydropumpe 17 aus dem Druckmedium-Tank 11 das Druckmedium an und speist es in die Arbeitsleitung 2 ein. Zur Verstellung der Hydropumpe 17 dient eine Verstellvorrichtung 18, die einen ersten Stellkolben 19a und einen ersten Stellzylinder 20a sowie einen zweiten Stell kolben 19b und einen zweiten Stellzylinder 20b aufweist. In dem zweiten Stellzylinder 20b befindet sich eine Stellfeder 21, die die Hydropumpe 17 auf maximales Verdrängungsvolumen ausschwenkt.In Fig. 1, the adjustable hydraulic pump 17 sucks the pressure medium from the pressure medium tank 11 and feeds it into the working line 2 . To adjust the hydraulic pump 17 is an adjusting device 18 , which has a first actuating piston 19 a and a first actuating cylinder 20 a and a second actuating piston 19 b and a second actuating cylinder 20 b. In the second actuating cylinder 20 b there is an actuating spring 21 which swings the hydraulic pump 17 to the maximum displacement volume.

Neben der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 sind im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel noch ein Förderstromregelventil 22 und ein Druckbegrenzungsventil 23 vorgesehen. Das Förderstromregelventil 22 vergleicht den Druck in der Arbeitsleitung 2 am Eingang 3 der Leistungs regelvorrichtung 1 mit dem Druck am Ausgang 4 der Leistungs regelvorrichtung 1, d. h. es erfaßt den Druckabfall an dem Hauptventil 5 der Leistungsregelvorrichtung 1. Wenn dieses Druckgefälle ansteigt, wird der erste Stellzylinder 20a der Verstellvorrichtung 18 zunehmend mit Stelldruck beaufschlagt, so daß die verstellbare Hydropumpe 17 zurückschwenkt. Umgekehrt wird der erste Stellzylinder 20a der Stellvorrichtung 18 entlastet, wenn der Druckabfall an dem Hauptventil 5 fällt, so daß die Hydropumpe 17 auf ein größeres Verdrängungsvolumen ausgeschwenkt wird. In addition to the power control device 1 according to the invention, a delivery flow control valve 22 and a pressure limiting valve 23 are also provided in the exemplary embodiment shown in FIG. 1. The flow control valve 22 compares the pressure in the working line 2 at the input 3 of the power control device 1 with the pressure at the output 4 of the power control device 1 , ie it detects the pressure drop at the main valve 5 of the power control device 1 . If this pressure gradient increases, the first actuating cylinder 20 a of the adjusting device 18 is increasingly subjected to the actuating pressure, so that the adjustable hydraulic pump 17 swings back. Conversely, the first actuating cylinder 20 a of the actuating device 18 is relieved when the pressure drop at the main valve 5 drops, so that the hydraulic pump 17 is pivoted out to a larger displacement volume.

Dem Förderstromregelventil 22 ist ein Druckbegrenzungsventil 23 nachgeschaltet, das anspricht, sobald der Hochdruck in der Arbeitsleitung 2 einen vorgegebenen Maximaldruck überschrei tet. Das Druckbegrenzungsventil erhöht dann den Stelldruck in dem ersten Stellzylinder 20a der Stellvorrichtung 18 und schwenkt die Hydropumpe 17 zurück.The flow control valve 22 is followed by a pressure relief valve 23 which responds as soon as the high pressure in the working line 2 exceeds a predetermined maximum pressure. The pressure relief valve then increases the signal pressure in the first actuating cylinder 20 a of the actuating device 18 and swings the hydraulic pump 17 back.

Die erfindungsgemäße Leistungsvorrichtung 1, das Förderstrom regelventil 22 und das Druckbegrenzungsventil 23 arbeiten folgendermaßen zusammen:The power device 1 according to the invention, the flow control valve 22 and the pressure relief valve 23 work together as follows:

Solange die eingestellte Leistung der Hydropumpe 17 noch nicht erreicht ist, wird der von der Hydropumpe 17 über das Hauptventil 5 abgegebene Förderstrom durch das Förderstrom regelventil 22 auf eine konstanten Wert eingeregelt, so daß dem angeschlossenen Verbraucher ein konstanter Förderstrom zugeführt wird. Wird jedoch eine vorgegebene Leistung erreicht, so spricht die erfindungsgemäße Leistungsregel vorrichtung 1 an und stellt sicher, daß das Produkt aus dem in der Arbeitsleitung 2 herrschenden Hochdruck und dem in der Arbeitsleitung 2 strömenden Förderstrom eine vorgegebene Leistung nicht überschreitet. Wird jedoch der zulässige Höchstdruck in der Arbeitsleitung 2 überschritten, so spricht das Druckbegrenzungsventil 23 an und schwenkt die Hydropumpe 17 so weit zurück, daß der zulässige Maximaldruck der Arbeitsleitung 2 nicht überschritten wird.As long as the set power of the hydraulic pump 17 has not yet been reached, the delivery flow delivered by the hydraulic pump 17 via the main valve 5 is regulated by the delivery flow control valve 22 to a constant value, so that the connected consumer is supplied with a constant delivery flow. However, if a predetermined power is reached, the power control device 1 addresses and ensures that the product of the high pressure prevailing in the working line 2 and the flow rate flowing in the working line 2 does not exceed a predetermined power. However, if the maximum permissible pressure in the working line 2 is exceeded, the pressure relief valve 23 responds and swivels the hydraulic pump 17 back so far that the maximum permissible pressure of the working line 2 is not exceeded.

Zu betonen ist, daß die erfindungsgemäße Leistungsregelvor richtung 1 selbstverständlich auch mit einer anderen äußeren Beschaltung verwendet werden kann. Allgemein dient die Leistungsregelvorrichtung 1 dazu, die Leistung in einer beliebigen hydraulischen Arbeitsleitung 2 zu begrenzen. Die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung 1 kann als kom pakte Ventilbaugruppe daher auch an einer bezüglich der Hydropumpe 17 räumlich entfernt liegenden Position, bei spielsweise unmittelbar vor dem Vebrauchern angeordnet sein. It should be emphasized that the power regulation device 1 according to the invention can of course also be used with another external circuit. In general, the power control device 1 serves to limit the power in any hydraulic working line 2 . The power control device 1 according to the invention can therefore, as a compact valve assembly, also be arranged at a position that is spatially distant with respect to the hydraulic pump 17 , for example immediately before the consumer.

Bei mehreren, parallel zueinander angeordneten Verbrauchern, kann jedem Verbraucher eine separate Leistungsregelvorrich tung 1 zugeordnet sein, die jeweils so abgestimmt ist, daß eine zulässige Maximalleistung des angeschlossenen Ver brauchers nicht überschritten wird.In the case of several consumers arranged in parallel to one another, each consumer can be assigned a separate power control device 1 , which is in each case coordinated in such a way that a permissible maximum power of the connected consumer is not exceeded.

Fig. 2 zeigt eine konstruktive Realisierung der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 in einer geschnittenen Darstellung. Zu erkennen sind der Eingang 3, der Ausgang 4 und ein Anschluß 30 zur Verbindung mit dem Förderstromregelventil 22. In einem äußeren Gehäuse körper 31 ist das Proportionalregelventil 16 integriert. In einer Zylinderbohrung 32 ist ein Ventilkolben 33 axial ver schiebbar. Der Ventilkolben 33 weist eine Verdickung 34 und zwei Verjüngungen 35 und 36 auf. Der Ventilkolben 33 wird mit einer Rückstellfeder 37 vorgespannt. Die axiale Lage des Ventilkolbens 33 ist durch die Druckdifferenz zwischen einer mit dem Eingang 3 verbundenen ersten Ventilkammer 38 und einer mit dem Nebenkreis 7 verbundenen zweiten Ventilkammer 39 sowie durch die Lage der Ausmündung der Bohrung 34 festgelegt. Wenn der Hochdruck an dem Eingang 3 gegenüber dem Nebendruck in dem Nebenkreis 7 ansteigt, wird der Ventil kolben 33 in Fig. 2 nach oben verschoben, so daß die Verbin dungsleitung 15 zunehmend mit dem an dem Eingang 3 herrschen den Hochdruck beaufschlagt wird und somit der Druck in der zweiten Ventilkammer 14 des Hauptventils 5 ansteigt. Umge kehrt wird die zweite Ventilkammer 14 des Hauptventils 5 entlastet, wenn der Hochdruck an dem Eingang 3 gegenüber dem Nebendruck in dem Nebenkreis 7 absinkt. FIG. 2 shows a constructional realization of the power control device 1 according to the invention shown in FIG. 1 in a sectional illustration. The inlet 3 , the outlet 4 and a connection 30 for connection to the flow control valve 22 can be seen . In an outer housing body 31 , the proportional control valve 16 is integrated. In a cylinder bore 32 , a valve piston 33 is axially slidable ver. The valve piston 33 has a thickened portion 34 and two tapered portions 35 and 36 . The valve piston 33 is biased with a return spring 37 . The axial position of the valve piston 33 is determined by the pressure difference between a first valve chamber 38 connected to the inlet 3 and a second valve chamber 39 connected to the auxiliary circuit 7 , and by the position of the opening of the bore 34 . If the high pressure at the inlet 3 rises in relation to the secondary pressure in the secondary circuit 7 , the valve piston 33 is moved upwards in FIG. 2, so that the connecting line 15 is increasingly acted upon by the high pressure prevailing at the inlet 3 and thus the Pressure in the second valve chamber 14 of the main valve 5 increases. Conversely, the second valve chamber 14 of the main valve 5 is relieved when the high pressure at the inlet 3 drops with respect to the secondary pressure in the secondary circuit 7 .

Die aus dem Begrenzungsventil 9 und der Drossel 10 bestehende Stromregeleinrichtung 8 befindet sich in Fig. 2 unterhalb des Eingangs 3. Der Ventilkolben 40 des Begrenzungsventils 9 weist zwei Verdickungen 41 und 42 und eine Verjüngung 43 auf. Das Begrenzungsventil 9 steht über die Verbindungsleitung 29 mit dem Eingang 3 in Verbindung. Über zwei Verbindungs leitungen 44 und 45 wird der Druck vor und hinter der Drossel 10 erfaßt und jeweils einer erste Ventilkammer 47 und einer zweiten Ventilkammer 48 zugeführt. Ferner ist eine Rückstell feder 46 vorgesehen. Wenn der Druckabfall an der Drossel 10 ansteigt, wird der Öffnungsquerschnitt des Begrenzungsventils 9 verringert. Dadurch wird erreicht, daß die Stromregel einrichtung 8 dem Nebenkreis 7 unabhängig von dem Hochdruck an dem Eingang 3 einen konstanten Volumenstrom zuführt.The current control device 8 consisting of the limiting valve 9 and the throttle 10 is located in FIG. 2 below the inlet 3 . The valve piston 40 of the limiting valve 9 has two thickenings 41 and 42 and a taper 43 . The limiting valve 9 is connected to the inlet 3 via the connecting line 29 . Via two connecting lines 44 and 45 , the pressure in front of and behind the throttle 10 is detected and in each case fed to a first valve chamber 47 and a second valve chamber 48 . Furthermore, a return spring 46 is provided. When the pressure drop across the throttle 10 increases, the opening cross section of the limiting valve 9 is reduced. This ensures that the flow control device 8 supplies the auxiliary circuit 7 regardless of the high pressure at the input 3, a constant volume flow.

Der Ablauf aus dem Nebenkreis 7 wird über die Ablaufdrossel 12 geregelt. Die Ablaufdrossel 12 ist an dem Ventilkolben 6 des Hauptventils 5 integriert und schließt sich an die erste Ventilkammer 13 des Hauptventils 5 an. Die erste Ventilkammer 13 ist über eine Verbindungsleitung 50 und eine Ringnut 51 mit dem Nebenkreis 7 verbunden. Die Ablaufdrossel 12 wird dadurch gebildet, daß ein feststehender Zapfen 52 mit einem Ringkörper 53 zusammenwirkt und einen von dem Ventilhub b abhängigen im Ausführungsbeispiel rechteckigen Spalt 54 freigibt. In Fig. 3 ist der Bereich der Ablaufdrossel 12 in einer geschnittenen Darstellung entsprechend der Blickrich tung A in Fig. 2 nochmals dargestellt, wobei der Ringkörper 53, der Zapfen 52 und der im Ausführungsbeispiel rechteckige Spalt 54 erkennbar sind. Der Spalt 54 hat im Ausführungsbei spiel eine konstante Spaltlänge a und eine von dem Ventilhub b abhängige Spaltbreit h. Der Ventilhub ist in Fig. 2 durch einen Pfeil kenntlich gemacht. Dabei ergibt sich der gering ste Ventilhub b, wenn die Verdickung 55 des Ventilkörpers 6 die Ringnut 56 in dem Inneren Gehäusekörper 57 vollständig verschließt. Der größte Ventilhub b ergibt sich, wenn die Ringnut 58 des Ventilkörpers 6 mit der zum Ausgang 4 führen den Ringnut 56 vollständig überlappt, so wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.The sequence from the secondary circuit 7 is regulated via the flow restrictor 12 . The outlet throttle 12 is integrated on the valve piston 6 of the main valve 5 and connects to the first valve chamber 13 of the main valve 5 . The first valve chamber 13 is connected to the secondary circuit 7 via a connecting line 50 and an annular groove 51 . The outlet throttle 12 is formed in that a fixed pin 52 cooperates with an annular body 53 and releases a gap 54 which is dependent on the valve stroke b and is rectangular in the exemplary embodiment. In Fig. 3, the area of the outlet throttle 12 is shown again in a sectional view corresponding to the direction A in Fig. 2, the annular body 53 , the pin 52 and the rectangular gap 54 can be seen in the embodiment. The gap 54 has a constant gap length a in the exemplary embodiment and a gap width h which is dependent on the valve stroke b. The valve lift is indicated by an arrow in FIG. 2. This results in the smallest valve lift b when the thickening 55 of the valve body 6 completely closes the annular groove 56 in the inner housing body 57 . The greatest valve stroke b results when the annular groove 58 of the valve body 6 completely overlaps the annular groove 56 leading to the outlet 4 , as shown in FIG. 2.

Wie bereits ausgeführt, bestimmt die geometrische Abhängig keit der Drosselöffnung der Ablaufdrossel 54 als Funktion des Ventilhubs b die Regelcharakteristik der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1. Vorzugsweise wird die erfin dungsgemäße Leistungsregelvorrichtung 1 so betrieben, daß diese die hydraulische Leistung auf eine vorgebbare konstante Leistung begrenzt. Wie nachfolgend gezeigt wird, kann dies erreicht werden, wenn bei einer konstanten Spaltlänge a die von dem Ventilhub b abhängige Spaltbreite h (b) proportional zu der Quadratwurzel des Ventilhubes b ist. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist daher die Flanke des Zapfens 52 entsprechend ausgeformt. Die angegebene geometrische Beziehung zwischen der Spaltbreit h und dem Ventilhub b ergibt sich aus im folgenden beschriebenen Überlegungen.As already stated, the geometric Depending determined ness of the throttle opening of the outlet throttle 54 as a function of valve b to control characteristics of the power control device 1 according to the invention. Preferably, the power control device 1 according to the invention is operated such that it limits the hydraulic power to a predeterminable constant power. As will be shown below, this can be achieved if, with a constant gap length a, the gap width h (b) which is dependent on the valve stroke b is proportional to the square root of the valve stroke b. As can be seen from FIG. 2, the flank of the pin 52 is therefore shaped accordingly. The specified geometric relationship between the gap width h and the valve stroke b results from the considerations described below.

Zur besseren Verdeutlichung der nachfolgend verwendeten mathematischen Größen ist in Fig. 4 ein Ausschnitt aus Fig. 1 nochmals vergrößert dargestellt und die nachfolgend verwen deten mathematischen Größen sind dort verdeutlicht.For better clarification of the mathematical quantities used below, a section from FIG. 1 is shown enlarged again in FIG. 4 and the mathematical quantities used below are illustrated there.

Wie erläutert besteht eine Gleichgewichtssituation dann, wenn der zuströmende Volumenstrom Q_zu dem abströmenden Volumen strom Q_ab entspricht:
As explained, there is an equilibrium situation when the inflow volume flow Q corresponds _to the outflow volume flow Q _ab :

Q_zu= Q_ab (1)Q _to = Q _ab (1)

Der Volumenstrom ist dabei durch das Produkt aus Öffnungs querschnitt und Strömungsgeschwindigkeit gegeben, so daß gilt:
The volume flow is given by the product of the opening cross-section and flow velocity, so that the following applies:

Dabei bedeutet A_zu den Zuströmquerschnitt, A_ab den Abström querschnitt, v_zudie Zuströmgeschwindigkeit und v_ab die Abströmgeschwindigkeit. Die eingesetzten Beziehungen für die Zuströmgeschwindigkeit v_zu und die Abströmgeschwindigkeit v_ab ergeben sich aus der Bernoulli'schen Bewegungsgleichung für inkompressible Flüssigkeiten (vgl. z. B. H. J. Matthies "Einführung in die Ölhydraulik", Teubner Studienbücher, Seite 35). Dabei bedeuten ζ die Dichte des verwendeten Druck mediums, wenn α einen Reibungswert, Δp den Druckabfall an der Drossel 10 und p_x den Nebendruck in dem Nebenkreis 7. Der Druck in dem Nebenkreis 7 p_x entspricht aber dem Druckabfall an der Ablaufdrossel 12, da diese unmittelbar zu den Druckmedium-Tank 11 führt.Where A represents _the inflow cross, A cross-section _from the Abström, v _to the inflow velocity _and v the outflow velocity. The relationships used for the inflow velocity v _zu and the outflow velocity v _ab result from Bernoulli's equation of motion for incompressible liquids (cf., for example, BHJ Matthies "Introduction to Oil Hydraulics", Teubner study books, page 35). Here ζ mean the density of the pressure medium used, if α is a friction value, Δp the pressure drop at the throttle 10 and p _x the secondary pressure in the secondary circuit 7 . The pressure in the secondary circuit 7 p _x corresponds to the pressure drop at the outlet throttle 12 , since this leads directly to the pressure medium tank 11 .

Unter der Näherung
Under the approximation

p_x = p_HD - Δp ≈ p_HD (4)
p _x = p _HD - Δp ≈ p _HD (4)

gilt folgende Beziehung:
the following relationship applies:

A_zu.√Δp = A_ab. (5).A _to .√Δp = A _from . (5).

Der Zuströmquerschnitt A_zu und die Druckdifferenz Δp an der Zuströmdrossel 10 sind konstante Größen. Für den Abström querschnitt an der Abströmdrossel 10 gilt
The inflow cross section _to A and the pressure difference Ap in the Zuströmdrossel 10 are constant values. The following applies to the outflow cross section at the outflow throttle 10

A_ab = a.h (6),
A _ab = ah (6),

wobei a die konstante Spaltenlänge und h die von dem Ventil hub b abhängige Spaltbreite ist. Wesentlich ist, daß der Ventilhub b für das Hauptventil 5 und der Ventilhub für die Abströmdrossel 12 einander gleich sind, da das Hauptventil 5 mit der Ablaufdrossel 12 starr gekoppelt ist. Soll eine Leistungsregelung in der Weise erreicht werden, daß das Produkt aus dem Hochdruck p_HD an dem Eingang 3 und dem das Hauptventil 5 durchströmenden Fördervolumen konstant gehalten wird, so entspricht dies folgender Bedingung
where a is the constant gap length and h is the gap width dependent on the valve stroke b. It is essential that the valve lift b for the main valve 5 and the valve lift for the outflow throttle 12 are the same as each other, since the main valve 5 is rigidly coupled to the outlet throttle 12 . If a power control is to be achieved in such a way that the product of the high pressure p _HD at the inlet 3 and the delivery volume flowing through the main valve 5 is kept constant, this corresponds to the following condition

p_HD.A_bgr = const (7)p _HD .A _bgr = const (7)

Dabei bedeutet A_bgr den Begrenzungsquerschnitt des Haupt ventils 5, das den das Hauptventil 5 durchströmenden Förderstrom festlegt. Da der Begrenzungsquerschnitt A_bgr aufgrund des konstanten Durchmessers der Nut 58 ausschließ lich von dem Ventilhub b abhängt, gilt
Here, A represents the _beta limit cross-section of the main valve 5, the main valve 5 defines flowing through flow. Since the limiting cross section A _bgr depends exclusively on the valve stroke b due to the constant diameter of the groove 58 , the following applies

p_HD.b = const (8)
p _HD .b = const (8)

p_HD = const/b (9)p _HD = const / b (9)

Setzt man die Gleichungen (9) und (6) in die Gleichung (5) ein erhält man
If you put equations (9) and (6) into equation (5) you get

oder
or

h(b) ~ √bh (b) ~ √b

Mit der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 erhält man daher eine konstante Leistung, wenn die Spaltbreite h proportional zur Quadratwurzel des Ventilhubes b ist, was sich durch eine entsprechende geometrische Ausgestaltung des Zapfens 52 ohne weiteres bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erreichen läßt. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, den funktionellen Zusammenhang zwischen der Spaltbreite h bzw. dem Abströmquerschnitt A_abund dem Ventil hub b auch in anderer Weise zu wählen, wodurch sich eine andere Regelcharakteristik der erfindungsgemäßen Leistungs regelvorrichtung 1 erreichen läßt. With the power control device 1 according to the invention, therefore, a constant power is obtained if the gap width h is proportional to the square root of the valve stroke b, which can easily be achieved in the exemplary embodiment shown in FIG. 2 by a corresponding geometric configuration of the pin 52 . In principle there is the possibility, the functional relationship between the gap width h and the outflow cross-section _from A and the valve hub b in other ways to select a different control characteristic of the power according to the invention thereby regulating system can reach 1.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungs beispiel begrenzt. Insbesondere muß die Spaltlänge a der Ablaufdrossel 54 nicht konstant sein. So ist es beispiels weise denkbar, einen ringförmigen Drosselspalt zu verwenden und den Zapfen 52 beispielsweise als rotationssymmetrischen Körper auszubilden, was sich fertigungstechnisch einfacher realisieren läßt. Die Funktion des Radius des rotations symmetrischen Zapfens 52 als Funktion des Ventilhubes b läßt sich entweder numerisch oder durch Versuche in einfacher Weise ermitteln und in einer numerisch gesteuerten Ferti gungsmaschine problemlos fertigen.The invention is not limited to the illustrated embodiment, for example. In particular, the gap length a of the discharge throttle 54 need not be constant. For example, it is conceivable to use an annular throttle gap and to form the pin 52, for example, as a rotationally symmetrical body, which is easier to implement in terms of production technology. The function of the radius of the rotationally symmetrical pin 52 as a function of the valve stroke b can be determined either numerically or by experiment in a simple manner and can be easily manufactured in a numerically controlled manufacturing machine.

Claims

1. Leistungsregelvorrichtung (1) zur Regelung der hydraulischen Leistung in einer Arbeitsleitung (2) mit
einem zwischen einem Eingang (3) und einem Ausgang (4) in der Arbeitsleitung (2) angeordneten Hauptventil (5), das einen Ventilkörper (6) aufweist, der abhängig von seiner Lage die Arbeitsleitung (2) freigibt oder drosselt,
einer mit dem Eingang (3) verbundenen Stromregeleinrichtung (8), die einem Nebenkreis (7) einen konstanten Volumenstrom (Q_zu) zuführt,
einer in dem Nebenkreis (7) angeordneten Ablaufdrossel (12), deren Drosselquerschnitt (A_ab) von der Lage des Ventilkörpers (6) des Hauptventils (5) abhängt, und
einer an den Ventilkörper (6) des Hauptventils (5) angrenzenden ersten Ventilkammer (13), die in dem Nebenkreis (7) zwischen der Stromregeleinrichtung (8) und der Ablaufdrossel (12) angeordnet ist und die den Ventilkörper (6) mit zunehmendem Nebendruck (p_x) in dem Nebenkreis (7) in Richtung auf einen zunehmenden Öffnungsquerschnitt (A_bgr) des Hauptventils (5) beaufschlagt.1. Power control device ( 1 ) for controlling the hydraulic power in a working line ( 2 ) with
a main valve ( 5 ) arranged between an inlet ( 3 ) and an outlet ( 4 ) in the working line ( 2 ), which has a valve body ( 6 ) which, depending on its position, releases or throttles the working line ( 2 ),
a flow control device ( 8 ) connected to the input ( 3 ), which feeds a constant volume flow (Q _zu ) to an auxiliary circuit ( 7 ),
a discharge throttle ( 12 ) arranged in the secondary circuit ( 7 ), the throttle cross section (A _ab ) of which depends on the position of the valve body ( 6 ) of the main valve ( 5 ), and
a first valve chamber ( 13 ) adjoining the valve body ( 6 ) of the main valve ( 5 ), which is arranged in the secondary circuit ( 7 ) between the flow control device ( 8 ) and the discharge throttle ( 12 ) and which the valve body ( 6 ) increases with the secondary pressure (p _x ) in the secondary circuit ( 7 ) in the direction of an increasing opening cross section (A _bgr ) of the main valve ( 5 ).

2. Leistungsregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Proportionalregelventil (16) vorgesehen ist, das von der Druckdifferenz zwischen dem an dem Eingang (3) herrschenden Hochdruck (p_HD) und dem in dem Nebenkreis (7) zwischen der Stromregeleinrichtung (8) und der Ablaufdrossel (12) herrschenden Nebendruck (p_x) beaufschlagt wird,
wobei das Proportionalregelventil (16) mit einer an den Ventilkörper (6) des Hauptventils (5) angrenzenden zweiten Ventilkammer (14) verbunden ist, so daß der Ventilkörper (6) des Hauptventils (5) mit zunehmender Druckdifferenz zwischen dem Hochdruck (p_HD) und dem Nebendruck (p_x) in Richtung auf einen abnehmenden Öffnungsquerschnitt (A_bgr) des Hauptventils (5) beaufschlagt wird. 2. Power control device according to claim 1, characterized in
that a proportional control valve ( 16 ) is provided which is dependent on the pressure difference between the high pressure (p _HD ) prevailing at the inlet ( 3 ) and the secondary pressure prevailing in the secondary circuit ( 7 ) between the flow control device ( 8 ) and the outlet throttle ( 12 ) p _x ) is applied,
the proportional control valve ( 16 ) being connected to a second valve chamber ( 14 ) adjoining the valve body ( 6 ) of the main valve ( 5 ), so that the valve body ( 6 ) of the main valve ( 5 ) increases with increasing pressure difference between the high pressure (p _HD ) and the secondary pressure (p _x ) in the direction of a decreasing opening cross section (A _bgr ) of the main valve ( 5 ) is applied.

3. Leistungsregelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionalregelventil (16) ein 3/2-Wegeventil ist.3. Power control device according to claim 2, characterized in that the proportional control valve ( 16 ) is a 3/2-way valve.

4. Leistungsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromregeleinrichtung (8) aus einer in dem Nebenkreis (7) angeordneten Drossel (10) und einem stromabwärts oder stromaufwärts der Drossel (10) in dem Nebenkreis (7) angeordneten Begrenzungsventil (9) besteht, wobei das Begrenzungsventil (9) von dem Druckabfall an der Drossel (10) angesteuert wird.4. Power control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the current control device ( 8 ) from a in the secondary circuit ( 7 ) arranged throttle ( 10 ) and a downstream or upstream of the throttle ( 10 ) in the secondary circuit ( 7 ) Limit valve ( 9 ), the limit valve ( 9 ) being controlled by the pressure drop across the throttle ( 10 ).

5. Leistungsregelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsventil (9) ein 2/2-Wegeventil ist.5. Power control device according to claim 4, characterized in that the limiting valve ( 9 ) is a 2/2-way valve.

6. Leistungsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufdrossel (12) an dem Ventilkörper (6) des Hauptventils (5) ausgebildet ist, wobei sich der Drosselquerschnitt (A_ab) der Ablaufdrossel (12) mit zunehmenden Öffnungsquerschnitt (A_bgr) des Hauptventils (5) vergrößert.6. Power control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outlet throttle ( 12 ) on the valve body ( 6 ) of the main valve ( 5 ) is formed, the throttle cross section (A _ab ) of the outlet throttle ( 12 ) with increasing opening cross section (A _bgr ) of the main valve ( 5 ) enlarged.

7. Leistungsregelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsregelvorrichtung (1) die Leistung in der Arbeitsleitung (2) auf eine konstante Leistung begrenzt, wobei der Öffnungsquerschnitt (A_ab) der Ablaufdrossel (12) proportional zur Quadratwurzel des Ventilhubs (b) des Hauptventils (5) ansteigt. 7. Power control device according to claim 6, characterized in that the power control device ( 1 ) limits the power in the working line ( 2 ) to a constant power, the opening cross section (A _ab ) of the flow restrictor ( 12 ) proportional to the square root of the valve lift (b) of the main valve ( 5 ) rises.

8. Leistungsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsregelvorrichtung (1) in der Arbeitsleitung (2) einer verstellbaren Hydropumpe (17) integriert ist und der Druckabfall über dem Hauptventil (5) zur Ansteuerung einer Verstellvorrichtung (18) der Hydropumpe (17) dient.8. Power control device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the power control device ( 1 ) in the working line ( 2 ) of an adjustable hydraulic pump ( 17 ) is integrated and the pressure drop across the main valve ( 5 ) for controlling an adjusting device ( 18 ) the hydraulic pump ( 17 ) is used.

9. Leistungsregelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingang (3) und/oder dem Ausgang (4) der Leistungsregelvorrichtung (1) einerseits und der Verstellvorrichtung (18) andererseits ein Förderstromregelventil (22) und/oder ein Druckbegrenzungsventil (23) angeordnet ist bzw. sind.9. Power control device according to claim 8, characterized in that between the input ( 3 ) and / or the output ( 4 ) of the power control device ( 1 ) on the one hand and the adjusting device ( 18 ) on the other hand, a flow control valve ( 22 ) and / or a pressure relief valve ( 23rd ) is or are arranged.