DE19831587C2 - Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der hydraulischen Leistung einer Hydropumpe - Google Patents

Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der hydraulischen Leistung einer Hydropumpe

Info

Publication number
DE19831587C2
DE19831587C2 DE1998131587 DE19831587A DE19831587C2 DE 19831587 C2 DE19831587 C2 DE 19831587C2 DE 1998131587 DE1998131587 DE 1998131587 DE 19831587 A DE19831587 A DE 19831587A DE 19831587 C2 DE19831587 C2 DE 19831587C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control device
throttle
hydraulic pump
valve
power control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1998131587
Other languages
English (en)
Other versions
DE19831587A1 (de
Inventor
Dieter Dittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brueninghaus Hydromatik GmbH
Original Assignee
Brueninghaus Hydromatik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brueninghaus Hydromatik GmbH filed Critical Brueninghaus Hydromatik GmbH
Priority to DE1998131587 priority Critical patent/DE19831587C2/de
Priority to EP19990113343 priority patent/EP0972939B1/de
Priority to DE59913812T priority patent/DE59913812D1/de
Publication of DE19831587A1 publication Critical patent/DE19831587A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19831587C2 publication Critical patent/DE19831587C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/002—Hydraulic systems to change the pump delivery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08—Regulating by delivery pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
    • F04B2201/1205—Position of a non-rotating inclined plate
    • F04B2201/12051—Angular position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/06—Pressure in a (hydraulic) circuit
    • F04B2205/061—Pressure in a (hydraulic) circuit after a throttle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/16—Opening or closing of a valve in a circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/17—Opening width of a throttling device
    • F04B2205/172—Opening width of a throttling device after the pump outlet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Eine Leistungsregelvorrichtung (1) dient zur Regelung der hydraulischen Leistung einer in eine Arbeitsleitung (3) fördernden Hydropumpe (2), deren Schwenkwinkel mittels einer Verstellvorrichtung (6) verstellbar ist. Mit der Arbeitsleitung (3) ist eine Stromregeleinrichtung (11) verbunden, die einem Nebenkreis (10) einen konstanten Volumenstrom zuführt. Ferner ist in dem Nebenkreis (10) eine Ablaufdrossel (12) vorgesehen, deren Drosselquerschnitt von dem Schwenkwinkel der Hydropumpe (2) abhängig ist. Ein Steuerventil (17) beaufschlagt mit zunehmendem Nebendruck in dem Nebenkreis (10) zwischen der Stromregeleinrichtung (11) und der Ablaufdrossel (12) die Verstellvorrichtung (6) in Richtung auf einen vergrößerten Schwenkwinkel der Hydropumpe (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der hydraulischen Leistung einer Hydropumpe, deren Schwenkwinkel mittels einer Verstellvorrichtung verstellbar ist.
Eine Leistungsregelvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 196 26 793 C1 bekannt. In dieser Druckschrift wird eine hydraulische Regeleinrichtung beschrieben, die für zwei parallel arbeitende Hydropumpen jeweils eine Leistungsregel­ einrichtung umfaßt. Die beiden Leistungsregeleinrichtungen werden von einer den Hydropumpen gemeinsamen Druckregelein­ richtung angesteuert.
Die bekannten Leistungsregeleinrichtungen umfassen jeweils einen sogenannten Hyperbelregler, der über einen Schwenkhebel auf ein als Leistungsregelventil wirkendes Proportionalventil zurückwirkt. Dabei wirkt auf den Schwenkhebel eine dem Arbeitsdruck in der der Hydropumpe zugehörigen Arbeitsleitung proportionale Kraft ein, die über einen variablen Hebelweg ein variables Drehmoment hervorruft. Der Hebelweg hängt von der Stellung eines Stellkolbens der Verstellvorrichtung der Hydropumpe und somit von dem eingestellten Fördervolumen der Hydropumpe ab. Auf das Proportionalventil wirkt daher insgesamt ein Drehmoment ein, daß dem Produkt aus dem Arbeitsdruck in der zugehörigen Arbeitsleitung und dem eingestellten Fördervolumen der Hydropumpe, d. h. der geförderten hydraulischen Leistung der Hydropumpe, propor­ tional ist.
Nachteilig bei dieser bekannten Bauweise einer Leistungsre­ gelvorrichtung ist jedoch der relativ komplexe mechanische Aufbau mittels des Schwenkhebels, der einen erheblichen kon­ struktiven Aufwand erfordert und zudem störanfällig ist.
Aus der DE 35 41 750 C2 ist ein Leistungsregelventil bekannt, das in der Arbeitsleitung der Hydropumpe angeordnet ist und nicht mit der Verstellvorrichtung der Hydropumpe gekoppelt sind. Dieses Leistungsregelventil weist einen Regelschlitz auf, der geometrisch so geformt ist, daß die Veränderung des Drosselquerschnitts als Funktion des Verschiebewegs des Ventilkörpers des Ventils nicht linear ist, sondern so bestimmt ist, daß das Produkt aus Arbeitsdruck und Drosselquerschnitt zumindest näherungsweise konstant ist. Nachteilig bei diesen Leistungsregelventilen ist jedoch die relativ ungenaue Regelcharakteristik und der relativ hohe bauliche Aufwand, da der Drosselquerschnitt diese Leistungs­ regelventile exakt dimensioniert und justiert werden muß. Der Fertigungs- und Montageaufwand ist daher erheblich. Ferner sind bei hohen Leistungen sehr hohe Federkräfte für die Rückstellung der Ventilkörper erforderlich, so daß die Rück­ stellfeder relativ groß ausgelegt werden müssen. Allgemein ist daher eine Leistungsregelung mit einem die Regelfunktion übernehmenden Ventil in der Arbeitsleitung in der Praxis unbefriedigend.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsregelvorrichtung zu schaffen, die unmittelbar von der Verstellvorrichtung der Hydropumpe angesteuert wird, wobei die Leistungsregelfunktion jedoch nicht mechanisch über einen veränderlichen Hebelarm sondern hydraulisch realisiert ist.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, bei einer Leist­ ungsregelvorrichtung anstatt eines bisher verwendeten Schwenkhebels mit variablem Hebelarm zur Erzielung der Leist­ ungsregelfunktion einen hydraulischen Nebenkreis vorzusehen mit einer Stromregeleinrichtung, die dem Nebenkreis einen konstanten Volumenstrom zuführt, und einer Ablaufdrossel, deren Drosselquerschnitt von dem Schwenkwinkel der Hy­ dropumpe eingestellt wird und die bei geeigneter Dimensio­ nierung die Leistungsregelfunktion gewährleistet. Da die die Leistungsfunktion realisierenden Ventile und Drosseln nicht in der Arbeitsleitung, sondern in einem mit einem nur gerin­ gen Volumenstrom durchströmten Nebenkreis angeordnet sind, unterliegen diese Ventile und Drosseln einem erheblich gerin­ geren Verschleiß. Ferner tritt eine nur geringe Verlustwärme auf, so daß diese Ventile relativ klein ausgelegt und zu einem gemeinsamen Ventilblock zusammengefaßt werden können. Der konstruktive Aufwand für die erfindungsgemäße Lösung ist daher relativ gering. Die erfindungsgemäße hydraulische Leistungsregelung ist gegenüber der bisher bekannten mecha­ nischen Leistungsregelung mit einem verstellbaren Schwenkhe­ bel wesentlich weniger störanfällig.
Die Ansprüche 2 bis 10 betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Entsprechend Anspruch 2 kann die Stromregeleinrichtung, die die Aufgabe hat, dem Nebenkreis einen konstanten Volumenstrom zuzuführen, aus einer in dem Nebenkreis angeordneten Drossel und einem entweder stromabwärts oder stromaufwärts der Drossel angeordneten Begrenzungsventil bestehen. Dabei wird das Begrenzungsventil von dem Druckabfall an der Drossel so angesteuert, daß der Öffnungsquerschnitt des Begrenzungsventils verringert wird, wenn sich der Druckabfall an der Drossel erhöht und umgekehrt der Öffnungsquerschnitt des Begrenzungsventil vergrößert wird, wenn sich der Druckabfall an der Drossel verringert. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß der Druckabfall an der Drossel stets konstant gehalten wird, was einen konstanten Volumenstrom zur Folge hat. Das Begrenzungsventil kann entsprechend Anspruch 3 beispielsweise als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein.
Entsprechend Anspruch 4 ist die Ablaufdrossel vorzugsweise so ausgelegt, daß sich deren Drosselquerschnitt mit zunehmendem Schwenkwinkel der Hydropumpe ausgehend von der Neutralstel­ lung vergrößert. Wenn die Leistungsregelvorrichtung die Lei­ stung der Hydropumpe auf eine konstante Maximalleistung begrenzt ist der Öffnungsquerschnitt der Ablaufdrossel entsprechend Anspruch 5 so auszulegen, daß der Öffnungsquerschnitt proportional zur Quadratwurzel des Tangens des Schwenkwinkels der Hydropumpe ansteigt.
Das Steuerventil kann entsprechend Anspruch 6 ein 3/2-Wegeventil sein, daß einen ersten mit der Arbeitsleitung verbundenen Anschluß, einen zweiten mit einem Druckmedium- Tank verbundenen Anschluß und einen mittelbar oder unmittel­ bar mit der Verstellvorrichtung der Hydropumpe verbundenen dritten Anschluß aufweist. Vorzugsweise ist entsprechend Anspruch 7 zwischen dem Steuerventil und der Verstellvorrich­ tung der Hydropumpe ein Druckbegrenzungsventil angeordnet. Der Ventilkolben des Steuerventils wird entsprechend Anspruch 8 vorzugsweise von der Druckdifferenz zwischen dem in der Arbeitsleitung herrschenden Hochdruck und dem in dem Neben­ kreis zwischen der Stromregeleinrichtung und der Ablaufdros­ sel herrschenden Nebendruck beaufschlagt.
Vorzugsweise ist das Steuerventil entsprechend Anspruch 9 so mit der Verstellvorrichtung verbunden, daß das Steuerventil mit zunehmendem Druck in dem Nebenkreis zwischen der Stromregeleinrichtung und der Ablaufdrossel einen Stellzylinder der Verstellvorrichtung zunehmend zu eine Druckmedium-Tank hin belüftet, um den Schwenkwinkel der Hydropumpe zu erhöhen. Die Ablaufdrossel ist entsprechend Anspruch 10 vorzugsweise so angeordnet, daß sie den Nebenkreis unmittelbar mit einem Druckmedium-Tank verbindet.
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen hydraulischen Schaltplan eines Ausführungsbei­ spiels der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrich­ tung;
Fig. 2 eine geschnittene Darstellung eines konstruktiven Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2; und
Fig. 4 eine ausschnittsweise Darstellung von Fig. 1.
Fig. 1 zeigt ein hydraulisches Schaltbild eines Ausführungs­ beispiels der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist.
Eine Hydropumpe 2 saugt das Druckmedium aus einem Druckme­ dium-Tank 4 an und fördert das Druckmedium in einer Arbeits­ leitung 3, an die ein nicht dargestellter Verbraucher angeschlossen sein kann. Die Hydropumpe 2 wird über eine Antriebswelle 5 vorzugsweise mit konstanter Drehzahl ange­ trieben. Zur Verstellung des Schwenkwinkels der Hydropumpe 2 dient eine allgemein mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnete Verstellvorrichtung, die einen ersten Stellkolben 7a, einen ersten Stellzylinder 8a, einen zweiten Stellkolben 7b und einen zweiten Stellzylinder 8b aufweist. Im ersten Stell­ zylinder 8a befindet sich eine Stellfeder 9, die die Ver­ stellvorrichtung 6 der Hydropumpe 2 in Richtung auf maximales Fördervolumen beaufschlagt. Mit zunehmendem Druck in dem zweiten Stellzylinder 8b wird die Stellvorrichtung 6 der Hydropumpe 2 in Richtung auf minimales Verdrängungsvolumen zurückgeschwenkt.
Erfindungsgemäß verzweigt von der Arbeitsleitung 3 ein Nebenkreis 10. Dem Nebenkreis 10 wird über eine allgemein mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnete Stromregeleinrichtung aus der Arbeitsleitung 3 ein konstanter Volumenstrom zugeführt. Der Ablauf aus dem Nebenkreis 10 in den Druckmedium-Tank 4 erfolgt über eine variable Ablaufdrossel 12. Der Drossel­ querschnitt der Ablaufdrossel 12 hängt von dem Schwenkwinkel der Hydropumpe 2 ab.
Die Stromregeleinrichtung 11 besteht im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel aus einem Begrenzungsventil 13, das als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist. Stromabwärts des Begrenzungs­ ventils 13 befindet sich eine vorzugsweise einstellbare Drossel 14. Der Drosselquerschnitt der Drossel 14 ist zwar vorzugsweise zu Justagezwecken einstellbar, jedoch während des Betriebs der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 unveränderlich. In der in Fig. 1 dargestellten Grundstel­ lung wird der Ventilkolben des Begrenzungsventils 13 durch die Rückstellfeder 15 in die Durchlaßstellung beaufschlagt. Das Begrenzungsventil 13 wird von dem Druckabfall an der Drossel 14 angesteuert. Wenn der Druckabfall an der Drossel 14 ansteigt, verringert sich daher der Durchfluß durch das Begrenzungsventil 13. Wenn umgekehrt der Druckabfall an der Drossel 14 sich verringert, erhöht sich der Durchfluß durch das Begrenzungsventil 13. Durch diesen Regelmechanismus wird daher der Volumenstrom durch die Stromregeleinrichtung 11 unabhängig von dem in der Arbeitsleitung 3 herrschenden Hochdruck stets auf einen konstanten Wert eingeregelt.
Der in dem Nebenkreis 10 zwischen der Drossel 14 und der Ablaufdrossel 12 herrschende Nebendruck wirkt auf ein Steuerventil 17 ein. Das Steuerventil 17 ist im Ausführungs­ beispiel als 3/2-Wegeventil ausgebildet und wird von der Druckdifferenz zwischen dem in der Arbeitsleitung 3 herr­ schenden Hochdruck und dem Nebendruck angesteuert. Das Steuerventil 17 weist einen mit der Arbeitsleitung 3 verbundenen ersten Anschluß 18, einen mit dem Druckmedium- Tank 4 verbundenen zweiten Anschluß 19 und einen über ein Druckbegrenzungsventil 21 mittelbar mit dem zweiten Stellzylinder 8b der Verstellvorrichtung 6 verbundenen dritten Anschluß 20 auf. Wenn der Nebendruck in dem Nebenkreis 10 gegenüber dem in der Arbeitsleitung 3 herr­ schenden Hochdruck ansteigt, wird eine über das Druckbegrenzungsventil 21 führende Verbindungsleitung 22 zu­ nehmend zum Druckmedium-Tank 4 hin belüftet.
Das Druckbegrenzungsventil 21 wird von dem in der Arbeits­ leitung 3 herrschenden Hochdruck beaufschlagt. Wenn der in der Arbeitsleitung 3 herrschende Hochdruck einen mittels der Rückstellfeder 23 einstellbaren Schwellwert überschreitet, beaufschlagt das Druckbegrenzungsventil 21 den zweiten Stell­ zylinder 8b der Stellvorrichtung 6 mit dem in der Arbeits­ leitung 3 herrschenden Hochdruck, so daß die Stellvorrichtung 6 die Hydropumpe 2 in Richtung auf minimales Fördervolumen zurückschwenkt.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Leistungsregelvor­ richtung 1 ist folgendermaßen:
Wenn der Hochdruck in der Arbeitsleitung 3 ansteigt, hat dies zunächst keinen Einfluß auf den von der Stromregeleinrichtung 11 in den Nebenkreis 10 eingespeisten Volumenstrom, da die Stromregeleinrichtung unabhängig von dem in der Arbeits­ leitung 3 herrschenden Hochdruck dem Nebenkreis 10 stets einen konstanten Volumenstrom zuführt. Dieser Volumenstrom fließt durch die Ablaufdrossel 12 in den Druckmedium-Tank 4 ab. Bei einem zunächst konstanten Drosselquerschnitt der Ablaufdrossel 12 bleibt daher der Nebendruck im Nebenkreis 10 konstant. Der Ventilkörper des Steuerventils 17 wird aufgrund der erhöhten Differenz zwischen dem in der Arbeitsleitung 3 herrschenden Hochdruck und dem in dem Nebenkreis 10 herrschenden Nebendruck daher so verschoben, daß die Verbin­ dungsleitung 22 und somit der zweite Stellzylinder 8b mit einem erhöhten Stelldruck beaufschlagt werden. Die Hydropumpe 2 wird daher in Richtung auf ein verringertes Fördervolumen zurückgeschwenkt.
Wenn umgekehrt der Hochdruck in der Arbeitsleitung 3 absinkt, hat dies zur Folge, daß das Druckgefälle an der Drossel absinkt. Der dem Nebenkreis 10 zugeführte Volumenstrom ist jedoch von dem in der Arbeitsleitung 3 herrschenden Hochdruck unabhängig, so daß der Nebendruck im Nebenkreis 10, wie in der obigen Betrachtung, konstant bleibt. Da sich der in der Arbeitsleitung 3 herrschenden Hochdruck gegenüber dem in dem Nebenkreis 10 herrschende Nebendruck absenkt, hat dies schließlich zur Folge, daß das Steuerventil 17 die Verbin­ dungsleitung 22 und somit den zweiten Stellzylinder 8b der Verstellvorrichtung 6 zum Druckmedium-Tank 4 hin belüftet. Die Hydropumpe 2 verschwenkt daher in Richtung auf ein erhöhtes Fördervolumen, bis die Gleichgewichtslage wieder erreicht wird. Dies ist dann der Fall, wenn der dem Nebenkreis 10 über die Stromregeleinrichtung 11 zuströmende Volumenstrom dem über die Ablaufdrossel 12 abströmenden Volumenstrom entspricht.
Für eine quantitative Analyse sind in Fig. 4 die nachfolgend verwendeten mathematischen Größen nochmals wiedergegeben. Fig. 4 ist eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung von Fig. 1.
Zunächst ist als Gleichgewichtsbedingung davon auszugehen, daß der den Nebenkreis 10 über die Stromregeleinrichtung 11 zuströmende Volumenstrom Qzu gleich dem aus dem Nebenkreis 10 über die Abströmdrossel 12 abströmende Volumenstrom Qab ist:
Qzu = Qab (1)
Für den zuströmenden Volumenstrom und den abströmenden Volu­ menstrom gelten folgende Beziehungen:
Dabei sind Azu der Öffnungsquerschnitt der Stromregeleinrich­ tung 11, vzu die Geschwindigkeit des zuströmenden Volumen­ stroms, Aab der Drosselquerschnitt der Ablaufdrossel 12, vab die Geschwindigkeit des abströmenden Volumenstroms, Δp der Druckabfall an der Drossel 14, px der Nebendruck in dem Nebenkreis 10, ζ die Dichte des Druckmediums und α ein Reibungsbeiwert. Unter der Näherung
px = pHD - Δp ≈ pHD (4)
gilt
Azu √Δp = Aab . √ (5)
Der Drosselquerschnitt Aab der Ablaufdrossel 12 ist eine Funktion des Schwenkwinkels β der Hydropumpe 2, d. h. es gilt
Aab = f(β) (6)
Wenn die Leistungregelvorrichtung 1 die von der Hydropumpe 2 abgegebene hydraulische Leistung auf einen konstanten Wert einregeln soll, bedeutet dies, daß das Produkt aus dem in der Arbeitsleitung 3 herrschenden Hochdruck pHD und dem von der Hydropumpe 4 geförderten Förderstrom Qpump auf einen konstanten Wert eingeregelt wird, d. h. es gilt
PHD . QPumpe = const (7)
Da der Förderstrom der Hydropumpe dem Hub der Zylinder pro­ portional ist und dieser wiederum dem Tangens des Schwenkwinkels β der Hydropumpe 2, gilt:
PHD . tanβ = const (8)
bzw.
Durch Einsetzen der Gleichung (9) in die Gleichung (5) ergibt sich:
bzw.
Um zu Erreichen, daß die Leistungsregeleinrichtung 1 die Hydropumpe 2 auf eine konstante hydraulische Leistung einre­ gelt, muß daher der Drosselquerschnitt Aab der Ablaufdrossel 12 so ausgelegt werden, daß dieser Drosselquerschnitt Aab proportional der Wurzel des Tangens des Schwenkwinkels β der Hydropumpe 2 ist.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine konstruktive Realisierung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Leistungregelvor­ richtung 1. Dabei zeigt Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Leistungsregelvorrichtung 1 und Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2.
Die Elemente der Leistungsregelvorrichtung 1 sind bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel in einem ersten Gehäuseblock 40 und einem zweiten Gehäuseblock 41 integriert, die durch Schrauben 42 und 43 miteinander verschraubt sind. Einem Eingang 44 wird der in der Arbeitsleitung 3 herrschende Hochdruck zugeführt, während ein erster Ausgang 45 mit dem Druckmedium-Tank 4 verbindbar ist. Dagegen ist ein zweiter Ausgang 46 über die in Fig. 1 dargestellte Verbindungsleitung 16 mit dem Steuerventil 17 verbunden. Das Steuerventil 17 ist in den beiden Gehäusekörpern 40 und 41 nicht integriert, sondern extern angeordnet. Beispielsweise kann ein in einer konventionellen Förderstromregelvorrichtung vorgesehenes Förderstromregelventil die Aufgabe des erfindungsgemäßen Steuerventils 17 übernehmen. An den Eingang 44 schließt sich das als 2/2-Wegeventil ausgebildete Begrenzungsventil 13 der Stromregeleinrichtung 11 an. Stromabwärts des Begrenzungsventils 13 ist die Drossel 14 des Begrenzungs­ ventils 11 angeordnet.
Eine erste Ventilkammer 47 des Begrenzungsventils 13 ist über eine Verbindungsleitung 48 mit dem stromaufwärtigen Abschnitt der Drossel 14 verbunden. Dagegen ist eine zweite Ventil­ kammer 49 des Begrenzungsventils 13 über eine Verbindungslei­ tung 50 mit dem stromabwärtigen Abschnitt der Drossel 14 ver­ bunden. Auf den Ventilkolben 51 wirkt daher das Druckgefälle an der Drossel 14 ein, wobei der Ventilkolben 51 in Fig. 2 weiter nach rechts verschoben wird und somit der Öffnungs­ querschnitt des Begrenzungsventils 13 verringert wird, wenn das Druckgefälle an der Drossel 14 zunimmt. Umgekehrt wird der Ventilkolben 51 in Fig. 2 nach links verschoben und das Begrenzungsventil 13 weiter geöffnet, wenn sich das Druckgefälle an der Drossel 14 verringert. Der Drosselquer­ schnitt der Drossel 14 wird durch den Abstand des kegelför­ migen Endabschnitts 52 des Gewindestifts 53 von der kegelför­ migen Ausnehmung 54 in dem ersten Gehäusekörper 40 festge­ legt. Durch Verdrehen des Gewindestifts 53 läßt sich daher der Drosselquerschnitt der Drossel 14 verändern und mittels einer Kontermutter 55 festsetzen.
Der Ventilkolben 51 des Begrenzungsventils 13 wird mittels einer Rückstellfeder 56 in die Öffnungsrichtung des Begren­ zungsventils 13 beaufschlagt.
Stromabwärts der Drossel 14 befindet sich die verstellbare Ablaufdrossel 12. Die Funktionsweise der variablen Ablauf­ drossel 12 läßt sich in Verbindung mit Fig. 3, die einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 zeigt, erkennen.
Eine Schwenkwiege 60 oder Schrägscheibe der Hydropumpe 2 ist in Fig. 3 angedeutet. Die Schwenkwiege 60 ist mit einem Drehzapfen 61 drehfest verbunden, der beim Verschwenken der Schwenkwiege der Hydropumpe 2 entsprechend gegenüber dem feststehenden Einsatzteil 67 verdreht wird. Das feststehende Einsatzteil 67 ist über einen Zapfen 69 mit einem Gehäuseteil 40 verbunden. Der Drehzapfen 61 weist einen Einmündungsbe­ reich 62, einen Ausmündungsbereich 63 und eine Axialbohrung 64 auf, die den Einmündungsbereich 62 mit dem Ausmündungsbe­ reich 63 verbindet. An den Ausmündungsbereich 63 schließt sich ein mit dem ersten Ausgang 45 verbundener Spalt 65 an. Beim Verdrehen des Drehzapfens 61, wird eine Steuerkante 66 so verdreht, daß sie den Spalt 65 zunehmend absperrt und somit den Drosselquerschnitt der Ablaufdrossel 12 zunehmend verengt. Durch entsprechende Ausgestaltung der Länge des Spalts 65 läßt sich erreichen, daß der Drosselquerschnitt der Ablaufdrossel 12 proportional der Wurzel des Tangens des Schwenkwinkels β der Hydropumpe 4 bzw. des Drehzapfens 61 ist. Dazu ist der Spalt 65 beispielsweise so auszugestalten, daß dessen Länge senkrecht zu der Ebene der Fig. 2 nicht konstant sondern eine Funktion des Drehwinkels β ist.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbei­ spiel begrenzt. Beispielsweise können auch andere Ausgestal­ tungen der Ablaufdrossel 12 oder der Stromregeleinrichtung 11 Verwendung finden.

Claims (10)

1. Leistungsregelvorrichtung (1) zur Regelung der hydraulischen Leistung einer in eine Arbeitsleitung (3) fördernden Hydropumpe (2), deren Schwenkwinkel (β) mittels einer Verstellvorrichtung (6) verstellbar ist, mit
einer mit der Arbeitsleitung (3) verbundenen Stromregeleinrichtung (11), die einem Nebenkreis (10) einen konstanten Volumenstrom (Qzu) zuführt,
einer in dem Nebenkreis (10) angeordneten Ablaufdrossel (12), deren Drosselquerschnitt (Aab) von dem Schwenkwinkel (β) der Hydropumpe (2) abhängig ist, und
einem Steuerventil (17), das mit zunehmenden Nebendruck (px) in dem Nebenkreis (10) zwischen der Stromregeleinrichtung (11) und der Ablaufdrossel (12) die Verstellvorrichtung (6) in Richtung auf einen vergrößerten Schwenkwinkel (β) der Hydropumpe (2) beaufschlagt.
2. Leistungsregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromregeleinrichtung (11) aus einer in dem Nebenkreis (10) angeordneten Drossel (14) und einem stromabwärts oder stromaufwärts der Drossel (14) in dem Nebenkreis (10) angeordneten Begrenzungsventil (13) besteht, wobei das Begrenzungsventil (13) von dem Druckabfall (Δp) an der Drossel (14) angesteuert wird.
3. Leistungsregelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsventil (13) ein 2/2-Wegeventil ist.
4. Leistungsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Drosselquerschnitt (Aab) der Ablaufdrossel (12) mit zunehmendem Schwenkwinkel (β) der Hydropumpe (2) ausgehend von der Neutralstellung vergrößert.
5. Leistungsregelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsregelvorrichtung (1) die Leistung der Hydropumpe (2) auf eine konstante Maximalleistung begrenzt, wobei der Öffnungsquerschnitt (Aab) der Ablaufdrossel (14) proportional zur Quadratwurzel des Tangens des Schwenkwinkels (β) der Hydropumpe (2) ist.
6. Leistungsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (17) ein 3/2-Wegeventil ist, mit einem mit der Arbeitsleitung (3) verbundenen ersten Anschluß (18), einem mit einem Druckmedium-Tank (4) verbundenen zweiten Anschluß (19) und einem zumindest mittelbar mit der Verstellvorrichtung (6) der Hydropumpe (2) verbundenen dritten Anschluß (20).
7. Leistungsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuerventil (17) und der Verstellvorrichtung (6) der Hydropumpe (2) ein Druckbegrenzungsventil (21) angeordnet ist.
8. Leistungsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilkolben des Steuerventils (17) von der Druckdifferenz zwischen dem in der Arbeitsleitung (3) herrschenden Hochdruck (pHD) und dem in dem Nebenkreis (10) zwischen der Stromregeleinrichtung (11) und der Ablaufdrossel (12) herrschenden Nebendruck (px) beaufschlagt wird.
9. Leistungsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (17) mit zunehmendem Nebendruck (px) in dem Nebenkreis (10) zwischen der Stromregeleinrichtung (11) und der Ablaufdrossel (12) einen Stellzylinder (8b) der Verstellvorrichtung (6) zunehmend zu einem Druckmedium-Tank (4) hin belüftet, um den Schwenkwinkel (β) der Hydropumpe (2) zu erhöhen.
10. Leistungsregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ablaufdrossel (12) den Nebenkreis (10) mit einem Druckmedium-Tank (4) verbindet.
DE1998131587 1998-07-14 1998-07-14 Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der hydraulischen Leistung einer Hydropumpe Expired - Fee Related DE19831587C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998131587 DE19831587C2 (de) 1998-07-14 1998-07-14 Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der hydraulischen Leistung einer Hydropumpe
EP19990113343 EP0972939B1 (de) 1998-07-14 1999-07-09 Leistungsregelvorrichtung für mehrere Hydropumpen
DE59913812T DE59913812D1 (de) 1998-07-14 1999-07-09 Leistungsregelvorrichtung für mehrere Hydropumpen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998131587 DE19831587C2 (de) 1998-07-14 1998-07-14 Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der hydraulischen Leistung einer Hydropumpe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19831587A1 DE19831587A1 (de) 2000-02-24
DE19831587C2 true DE19831587C2 (de) 2000-06-15

Family

ID=7874043

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998131587 Expired - Fee Related DE19831587C2 (de) 1998-07-14 1998-07-14 Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der hydraulischen Leistung einer Hydropumpe
DE59913812T Expired - Fee Related DE59913812D1 (de) 1998-07-14 1999-07-09 Leistungsregelvorrichtung für mehrere Hydropumpen

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59913812T Expired - Fee Related DE59913812D1 (de) 1998-07-14 1999-07-09 Leistungsregelvorrichtung für mehrere Hydropumpen

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0972939B1 (de)
DE (2) DE19831587C2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10304665A1 (de) * 2003-02-05 2004-08-19 Liebherr-Machines Bulle S.A. Antrieb mit Hydromaschine
CN104235003B (zh) * 2013-12-13 2017-03-15 江苏恒立液压科技有限公司 柱塞泵控制阀及其控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19626793C1 (de) * 1996-07-03 1997-06-26 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Hydraulische Regeleinrichtung zum parallelen Regeln mehrerer hydrostatischer Verstellpumpen

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1188948B (de) * 1960-07-16 1965-03-11 Metallwerk Glockerau G M B H Arbeitsfluessigkeitsmengen-Regeleinrichtung fuer hydrostatische Pumpen und Motoren
US4348159A (en) * 1980-01-07 1982-09-07 Rexnord Inc. Convertible pump servo-valve control
DE3213958A1 (de) * 1981-08-21 1983-03-03 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektrohydraulische verstelleinrichtung fuer eine hydrostatische maschine
DE3345264A1 (de) * 1983-12-14 1985-06-27 Brueninghaus Hydraulik Gmbh, 7240 Horb Drehmomenten-regeleinrichtung fuer eine verstellbare hydropumpe

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19626793C1 (de) * 1996-07-03 1997-06-26 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Hydraulische Regeleinrichtung zum parallelen Regeln mehrerer hydrostatischer Verstellpumpen

Also Published As

Publication number Publication date
DE59913812D1 (de) 2006-10-12
EP0972939B1 (de) 2006-08-30
EP0972939A3 (de) 2000-08-23
DE19831587A1 (de) 2000-02-24
EP0972939A2 (de) 2000-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3535771A1 (de) Hydrostatischer antrieb mit mehreren verbrauchern
DE10019254C2 (de) Drucksteuerventil
DE3644769A1 (de) Regeleinrichtung fuer eine verstellbare hydrostatische maschine
DE1953781A1 (de) Hydraulisches System mit mindestens einer ueber mehrere Pumpen beaufschlagbaren hydraulischen Anlage
DE3844401C2 (de) Regeleinrichtung für eine Verstellpumpe
DE68912475T2 (de) Regelung für eine Pumpe mit veränderlicher Verdrängung.
DE69206593T2 (de) Steuerung mit Leistungsbegrenzung für eine Axialkolbenpumpe mit variablem Hub.
DE10219850B3 (de) Regeleinrichtung mit Grenzwertregelventil
DE19831587C2 (de) Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der hydraulischen Leistung einer Hydropumpe
DE3919175C2 (de)
EP0331958B1 (de) Hydraulische Steuervorrichtung
DE3711053C2 (de)
DE3844400A1 (de) Ventilanordnung fuer ein hydraulisches system
DE3607138C2 (de) Hydraulikanlage mit einer Steuereinrichtung
DE3528781C2 (de)
EP0284987B1 (de) Regeleinrichtung für wenigstens zwei mit einer gemeinsamen Arbeitsdruckleitung in Verbindung stehende hydrostatische Maschinen
DE3744937C2 (en) Valve unit with direction control
DE19756600C1 (de) Leistungsregelventil
DE3711049C2 (de)
DE3844398C2 (de) Hydraulische Schaltung für eine Verstellpumpe
EP0284989B1 (de) Regeleinrichtung für wenigstens zwei mit einer gemeinsamen Arbeitsdruckleitung in Verbindung stehende hydrostatische Maschinen
DE3844404C2 (de) Ventilanordnung zum lastunabhängigen Steuern mehrerer gleichzeitig betätigbarer hydraulischer Verbraucher
EP1304482B1 (de) Summenleistungsregler und Druckmittler
DE19831586C2 (de) Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der hydraulischen Leistung in einer Arbeitsleitung
DE102009010483B4 (de) Regelventileinrichtung eines hydrostatischen Antriebssystems

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee