DE2313853A1 - ELECTROHYDRAULIC CONTROL DEVICE FOR A VARIABLE PUMP - Google Patents

Description

510-20.376P(20.377H)510-20.376P (20.377H)

20. März 1973March 20, 1973

SOCIETE DOPTIQUE. PRECISION, ELECTRONIQUE ET MECANIQUE - SOPELEM. Paris (Frankreich)SOCIETE DOPTIQUE. PRECISION, ELECTRONIQUE ET MECANIQUE - SOPELEM. Paris, France)

Elektrohydraulisch^ Steuervorrichtung für eine Pumpe veränderlicher FördermengeElectro-hydraulic control device for a variable flow pump

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Steuerung von Pumpen veränderlicher Fördermenge.The invention relates to an electro-hydraulic control of pumps with variable flow rates.

Man verwendet häufig solche Pumpen - seien es Pumpen mit hin- und hergehendem Kolben oder mit Drehkolben - für Veränderungen der Fördermenge von Null bis zu einer Höchstmenge/ wobei die Fördereinrichtung auch umkehrbar sein kann.Such pumps are often used - be they pumps with reciprocating piston or with rotary piston - for changes in the delivery rate from zero to a maximum amount / wherein the conveyor can also be reversible.

Bei ortsfesten Pumpen sind die Antriebsmotoren oft Elektromotoren gleichbleibender Drehzahl. Aber Pumpen in ortsveränderlichen' Anlagen, z. B. in Fahrzeugen für Straßen- In the case of stationary pumps, the drive motors are often electric motors with a constant speed. But pumps in portable 'systems, e.g. B. in vehicles for road

310-72/33-Bgn-r (8^09845/0374310-72 / 33-Bgn-r (8 ^ 09845/0374

arbeiten, werden durch Brennkraftmaschinen veränderlicher Drehzahl angetriebenework become more variable by internal combustion engines Speed driven

Bei diesen letztgenannten Anwendungen ist es erforderlich, daß der Fahrer des Fahrzeuges sich nicht mit der Leistung des Motors zu beschäftigen braucht und trotzdem größte Pumpleistung erzielt. Um diese beste Ausnutzung der Leistung bei Pumpen veränderlicher Fördermenge zu erzielen, empfiehlt sich, automatisch den Förderdruck als Funktion der Fördermenge zu begrenzen.For these latter applications it is necessary to that the driver of the vehicle does not have to concern himself with the performance of the engine and is still great Pump performance achieved. In order to achieve this best utilization of the performance with pumps with variable flow rates, it is advisable to automatically limit the delivery pressure as a function of the delivery rate.

Fig. 1 zeigt vier Bereiche, die durch vier mit Kurven Ο.. _f Cp, C„, Ck begrenzt und wie folgt bezeichnet sind:Fig. 1 shows four areas which are _{delimited by four with curves Ο .. f} Cp, C ", Ck and denoted as follows:

A - möglicher Verwendungsbereich;A - possible area of use;

B - verbotener Bereich; die Leistung ist dort größer als diejenige, die der Antriebsmotor entwickeln kann;B - prohibited area; the performance is greater there than the one that the drive motor can develop;

C, - verbotener Bereich, damit die Fördermenge Q schnell auf einen kleinen Wert abnimmt, während der Förderdruck P zum Höchstdruck Po₁ den die Pumpe oder die zu speisenden Einrichtungen zulassen, zunimmt;C, - prohibited area so that the delivery rate Q decreases rapidly to a small value, while the delivery pressure P increases to the maximum pressure Po ₁ that the pump or the devices to be fed allow;

D - verbotener Bereich, damit der Druck P nicht über den höchstzulässigen Po ansteigt.D - prohibited area so that the pressure P does not rise above the maximum permissible Po.

Die Sicherheitsmaßnahmen, die dafür sorgen, daß die Pumpe im Bereich A arbeitet, bestehen inThe security measures that ensure that the Pump working in area A consist in

1) Beschränkung der Fördermenge auf den konstanten Vert Q₁ entlang der Linie C₁, welche eine mechanische, durch den ZyIInderinhalt der Pumpe gegebene Höchstgrenze ist; diese Fördermenge läßt sich nur bis zu einem Druck P. aufrechterhalten, welcher einem Wert Fördermenge · Förderdruck entspricht, der gleich der Höchstleistung ist, die der Antriebsmotor entwickeln kann;1) Limitation of the delivery rate to the constant Vert Q ₁ along the line C ₁ , which is a mechanical maximum limit given by the cylinder content of the pump; this delivery rate can only be maintained up to a pressure P. which corresponds to a value delivery rate · delivery pressure which is equal to the maximum power that the drive motor can develop;

309845/0309845/0

2) Verringerung der Fördermenge vom Druck P.. , welcher der Höchstleistung entspricht, entlang der Kurve C₃; wenn diese Höchstleistung ausgenutzt werden soll, muß die Fördermenge der Pumpe in einer wesentlich hyperbolischen Funktion des Druckes abnehmen; die Fördermenge muß dann einer Funktion K/P folgen, worin K höchstens der Höchstleistung entspricht?2) decrease in the delivery rate from pressure P .., which corresponds to the maximum power, along curve C ₃ ; if this maximum output is to be exploited, the delivery rate of the pump must decrease in a substantially hyperbolic function of the pressure; the delivery rate must then follow a function K / P, where K corresponds at most to the maximum output?

3) schnelle und fortschreitende Abnahme der Fördermenge entlang der Kurve C_, ausgehend vom Druck P₂ derart, daß die genannte Fördermenge bei dem Druck P„, der aus Rücksicht auf die Pumpe oder die von ihr zu speisenden Einrichtungen zulässig ist, gering wird. Man kann z. B. wählen, daß die Fördermenge der Funktion Q = K/P mit η = 2 folgt;3) Rapid and progressive decrease in the delivery rate along the curve C_, starting from the pressure P _{2 in} such a way that the aforementioned delivery rate becomes low at the pressure P ", which is permissible with regard to the pump or the equipment to be fed by it. You can z. B. choose that the delivery rate follows the function Q = K / P with η = 2;

4) Begrenzung des Druckes auf den zulässigen Höchstwert P„, was im allgemeinen durch ein Sicherheitsventil geschieht. 4) Limitation of the pressure to the maximum permissible value P ", which is generally done by a safety valve.

Die Erfindung soll eine elektrohydraulische Einrichtung schaffen, welche die drei Teile dieser Kurve automatisch verwirklicht.The aim of the invention is to provide an electro-hydraulic device which automatically completes the three parts of this curve realized.

Gegenstand der Erfindung ist also eine elektrohydraulische Steuerungseinrichtung für eine Pumpe veränderlicher Fördermenge, bei der die Änderung der Fördermenge vorzugsweise durch einen Kraftverstärker geschieht. Diese Einrichtung enthält erfindungsgemäß in Kombinations einen Stellzylinder von konstantem Querschnitt mit einer Einrichtung zur Rückführung des Kolbens in eine neutrale Stellung, welche der Fördermenge Null der Pumpe entspricht; einen elektrohydraulisehen Signalumformer bekannter Bauart mit festThe subject of the invention is therefore an electro-hydraulic control device for a variable pump Delivery rate in which the change in delivery rate is preferably done by a power amplifier. This facility contains according to the invention in combination an adjusting cylinder of constant cross section with a device for returning the piston to a neutral position, which corresponds to the zero flow rate of the pump; see an electrohydraulic Signal converter of known design with fixed

309845/0374309845/0374

eingestellten Drosseln und mit einer beweglichen Prallplatte zwischen zwei Düsen, welcher die Stellung des genannten Stellkolbens steuert; eine Pumpe zur Speisung des elektrohydraulxschen Signalumformers; eine Einrichtung zur Steuerung des in die Wicklungen des hydraulischen Signalumformers eingespeisten Stromes, die bis zum Druck P.. mit konstanter größter Fördermenge zu arbeiten ermöglicht; einen Rechner, der ein elektrisches Signal empfängt, das von einem Druckfühler geliefert wird, der an die Hochdruckleitung der Pumpe angeschlossen ist und für den Druckbereich von P. bis P„ das Signal für die elektrische Steuerung des elektrohydraulxschen Signalumformers proportional zum Druck verringert, so daß der hyperbolische Teil der Kurve entsteht; und schließlich eine hydraulische oder elektrische Einrichtung, welche die Fördermenge der Pumpe fortschreitend auf einen geringen Wert vermindert.adjusted throttles and with a movable baffle plate between two nozzles which controls the position of said actuating piston; a pump to feed the electrohydraulic signal converter; a facility for Control of the current fed into the windings of the hydraulic signal converter, which up to the pressure P .. with allows to work at a constant maximum flow rate; a computer that receives an electrical signal that is supplied by a pressure sensor connected to the high pressure line of the pump and for the pressure range from P. to P "the signal for the electrical control of the electrohydraulic transducer is reduced proportionally to the pressure, so that the hyperbolic part of the Curve arises; and finally a hydraulic or electrical device that controls the delivery rate of the pump progressively decreased to a low value.

Gemäß der Erfindung kann die fortschreitende Verminderung der Fördermenge der Pumpe entweder durch eine elektrische Sättigung oder durch eine hydraulische Vorrichtung in Form eines hydrraulisehen Stellzylinders erreicht werden, der vom Hochdruck der Pumpe gespeist wird und gegen dessen Kolben die Einstellfeder des Entspanners wirkt, in dem der den elektrohydraulxschen Signalumformer speisende Druck herrscht, wobei dieser Stellkolben, wenn der Druck den Wert P überschreitet, eine Entlastung des Entspanners !bewirkt, indem er dessen Einstellfeder zurückdriiekifc..According to the invention, the progressive reduction the delivery rate of the pump either by an electrical saturation or by a hydraulic device can be achieved in the form of a hydraulic actuating cylinder, which is fed by the high pressure of the pump and against whose piston the adjusting spring of the expander acts, in which the the pressure feeding the electrohydraulic signal converter prevails, whereby this actuating piston, when the pressure exceeds the value P, causes a relief of the expander!, by pushing back its adjusting spring.

Bei einer abgewandelten Ausführungsfonm der !Erfindung enthält diese Einrichtung außerdem eine auf der AaxferdLeibs— welle der Pumpe angebrachte Tachodynamo, die eine zur veränderlichen Drehzahl des Antriebsmotors der Bumpe relative Größe in den Rechner einführt.In a modified embodiment of the invention this facility also includes a on the AaxferdLeibs— tacho-dynamo attached to the pump's shaft, one of which is changeable Speed of the drive motor of the bump relative Introduces size into the calculator.

3Ό98Α5/0373Ό98Α5 / 037

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, worin anhand der angefügten Zeichnungen ein - keineswegs allein mögliches - Beispiel einer Ausführungsform erläutert wird» Es zeigen:Further features and advantages of the invention are evident the following description, in which an example - by no means possible on its own - is based on the attached drawings an embodiment is explained »They show:

Fig. 1 die oben erläuterte Kurve Q = f (p) ;1 shows the curve Q = f (p) explained above;

Fig. 2 die erfindungsgemäße elektrohydraulisch^Fig. 2 the inventive electrohydraulic ^

Steuervorrichtung in schematischer Darstellung ;Control device in a schematic representation;

Fig. 3 das Prinzip eines Analogrechners, welcherFig. 3 shows the principle of an analog computer, which

die elektrische Steuerung des elektrohydraulischen SignalUmformers verwirklicht;the electrical control of the electro-hydraulic SignalUmformers realized;

Figo h einen Einzelteil des Rechners.Figo h a single part of the calculator.

Es sei zunächst Fig. 2 betrachtet»Let us first consider Fig. 2 "

Diese zeigt die Pumpe 12, deren Fördermenge veränderlich ist und die hier durch einen elektrischen oder thermischen Motor 10 angetrieben wird. Die Änderung der Fördermenge der Pumpe 12 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Kraftverstärker Ik bewirkt derart, daß die der elektrohydraulisehen Steuerungseinrichtung abverlangte Leistung begrenzt wird, was im folgenden beschrieben wird.This shows the pump 12, the delivery rate of which is variable and which is driven here by an electric or thermal motor 10. The change in the delivery rate of the pump 12 is brought about in this embodiment by a power amplifier Ik in such a way that the power required of the electrohydraulic control device is limited, which is described below.

Diese elektrohydraulische Steuerungseinrichtung ist als Ganzes mit der Bezugsziffer 15 bezeichnet. Sie besteht im wesentlichen aus einem hydraulischen Stellzylinder 13» der zwei einander gleiche Kammern aufweist; die Mittelstellung seines Stellkolbens entspricht der Pumpen-Fördermenge Null.This electro-hydraulic control device is as The whole is designated by the reference number 15. It consists essentially of a hydraulic actuating cylinder 13 »the has two equal chambers; the center position of its actuating piston corresponds to the pump delivery rate zero.

309845/0374309845/0374

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Mittelstellung durch ein Federsystem 1T erreicht, das außerdem die Sicherheit bei Druckmangel verbürgt , ' _ ■In the embodiment shown in the drawing this middle position is achieved by a 1T spring system, which also guarantees safety in the event of insufficient pressure , '_ ■

Die Stellung des Stellkolbens 13 wird durch einen elektrohydraulischen Signalumformer 17 gesteuert» Dieser Signalumformer ist von der bekannten Bauart mit zwei fest eingestellten Drosseln und mit einer Prallplatte 16 zwischen zwei Ausfluß-Strahldüsen 18. Eine Verschiebung der Prallplatte zwischen den zwei Düsen 18 erzeugt eine Differenz der Drücke in den mit je" einer der Düsen verbundenen Kammern des Stellzylinders 13» dessen Kolben sich dann gegen die Kraft der Zentrierfeder 11 verschiebt« Der elektrohydraul-ische Signalumformer 17 wird von einer Hilfspumpe 19 gespeist. Diese Pumpe kann gegebenenfalls auch zum Füllen des Kreislaufes der Hauptpumpe 12 dienen, insbesondere dann, wenn die Pumpe 12 veränderlicher Fördermenge in geschlossenem Kreislauf auf einen hydraulischen Aufnehmer arbeitet.The position of the actuating piston 13 is controlled by an electro-hydraulic signal converter 17 »This Signal converter is of the known type with two fixed throttles and a baffle plate 16 between two outflow jet nozzles 18. A displacement of the flapper between the two nozzles 18 creates a difference of the pressures in the chambers of the actuating cylinder 13, which are each connected to one of the nozzles, the piston of which is then moves against the force of the centering spring 11 «The electrohydraulic Signal converter 17 is operated by an auxiliary pump 19 fed. This pump can optionally also serve to fill the circuit of the main pump 12, in particular when the pump 12 variable flow rate in a closed circuit on a hydraulic sensor is working.

Die Stellung der Prallplatte 16 wird durch den in den Wicklungen 20 fließenden Strom bestimmt. Zu diesem Zweck wird der durch die Wicklungen zu schickende Strom mittels eines Handhebels 22 eingestellt. Jedem Wert dieses Stromes entspricht ein Wert des Unterschiedes der Drücke, die an den Anschlußöffnungen des Stellzylinders für den Kraftverstärker 14 der Pumpe 12 herrschen. Aus der Einfügung dieses Kraftverstärkers zwischen das Steuersystem und die Pumpe ergibt sich, daß die Stellung des Kolbens des Stellzylinders 13 durch etwaige Schwankungen der Belastung der Pumpe 12 nicht beeinflußt wird.The position of the baffle plate 16 is determined by the in the Windings 20 determines the current flowing. For this purpose, the current to be sent through the windings is by means of a hand lever 22 is set. Each value of this current corresponds to a value of the difference in the pressures at the connection openings of the actuating cylinder for the booster 14 of the pump 12 prevail. From the insertion of this Booster between the control system and the pump it follows that the position of the piston of the actuating cylinder 13 is not influenced by any fluctuations in the load on the pump 12.

309845/0374309845/0374

¥ie oben schon gesagt, arbeitet bis zu dem in Fig. 1 dargestellten Punkt P₁ die Pumpe mit konstanter Fördermenge innerhalb der durch den Hubraum der Pumpe gegebenen Begrenzung. Wenn der Druck der Pumpe den Wert P₁ übersteigt, dann muß das in die Wicklungen einzugebende elektrische Signal proportional dem Druck im Kreislauf der Pumpe so verringert werden, daß der Arbeitsbereich der Pumpe dem zweiten Teil (dem hyperbolischen Teil C_) der Kurve der Fig. 1 entspricht.¥ ie above already mentioned works up to the state shown in FIG. 1, point P _1, the pump at a constant flow rate within given by the displacement of the pump limit. If the pressure of the pump _{exceeds the value P 1} , then the electrical signal to be input into the windings must be reduced proportionally to the pressure in the pump circuit so that the working range of the pump corresponds to the second part (the hyperbolic part C_) of the curve in FIG. 1 corresponds.

Zu diesem Zweck wird die den Wicklungen 20 mittels des Handhebels 22 eingegebene elektrische Spannung durch eine elektronische Rechenvorrichtung 23 proportional dem im Kreislauf der Pumpe herrschenden Druck verringert.For this purpose, the windings 20 entered by means of the hand lever 22 electrical voltage by a electronic computing device 23 is reduced proportionally to the pressure prevailing in the circuit of the pump.

Die Steuervorrichtung muß auch den dritten Teil C_ der Kurve der Fig. 1, d. h. die fortschreitende Verringerung der Fördermenge vom Druck P_ ab, ermöglichen.The control device must also the third part C_ the Curve of FIG. H. the progressive reduction in Allow delivery rate from pressure P_.

Zu diesem Zweck kann man eine der Steuervorrichtung in der Rechenvorrichtung 23 zugeordnete elektronische Vorrichtung benutzen. Man kann auch eine hydraulische Vorrichtung benutzen, die den dem elektrohydraulischen Signalumforaer 17 zuzuführenden Druck vom Druck P„ ab verringert und somit die Drücke in den Kammern des Stellzylinders 13i der in seine der Fördermenge Null entsprechende Mittelstellung zurückstrebt _t verringert; eine solche Vorrichtung ist in Fig, 2 gezeigt.An electronic device associated with the control device in the computing device 23 can be used for this purpose. One can also use a hydraulic device to the electro-hydraulic Signalumforaer from reduced 17 pressure to be supplied from the pressure P "and thus the _t reduces to its delivery back to the sought corresponding to zero center position, the pressures in the chambers of the actuating cylinder 13i die; such a device is shown in FIG.

Die Begrenzung des Druckes auf den Wert P„ wird durch ein am Kreislauf der Pumpe angeordnetes Sicherheitsventil 32 bewirkt.The pressure is limited to the value P " a safety valve 32 arranged on the circuit of the pump causes.

309845/0374309845/0374

Wie oben dargelegt, kann man also die Druckbegrenzung entlang den Kurven C_ und C entweder durch eine nur elektrische oder durch eine elektrische und hydraulische Einrichtung bewirken.As explained above, you can therefore limit the pressure along curves C_ and C either by an electric only or by an electrical and hydraulic device.

Fig. 3 zeigt das Schema der elektronischen Einrichtung 23, welche die Speisung der Wicklungen 20 des elektrohydraulischen Signalumformers mittels des Handhebels 22 bewirkt, welcher zur Einstellung der Fördermenge dient, indem er mittels eines Potentiometers die den Wicklungen 20 zugeführte Spannung einstellt« In der Hochdruckleitung der Pumpe 12 ist ein Druckfühler 21 angeordnet, der ein dem Druck proportionales elektrisches Signal liefert und dieses in die Vorrichtung 23 überträgt. Die elektrische Spannung, die von dem mittels des Handhebels 22 betätigten Potentiometer herkommt, wird von der Rechrier-Multiplikationsstufe 33» die vom Druckfühler 21 eine dem Druck P proportionale elektrische Spannung empfängt, mit dem Faktor K'/P multipliziertο Die von dieser Einrichtung 33 gelieferte Spannung wird dann von dem Bauteil Jh, der ebenfalls vom Druckfühler 21 eine dem Druck P proportionale Spannung erhält, mit dem Faktor K'/Pⁿ multipliziert.Fig. 3 shows the diagram of the electronic device 23, which causes the supply of the windings 20 of the electrohydraulic signal converter by means of the hand lever 22, which is used to adjust the flow rate by using a potentiometer to set the voltage supplied to the windings 20 Pump 12, a pressure sensor 21 is arranged, which supplies an electrical signal proportional to the pressure and transmits this to the device 23. The electrical voltage, which comes from the potentiometer operated by means of the hand lever 22, is multiplied by the factor K '/ P by the Rechrier multiplication stage 33, which receives an electrical voltage proportional to the pressure P from the pressure sensor 21 The voltage is then multiplied ^{by the factor K '/ P n} by the component Jh , which also receives a voltage proportional to the pressure P from the pressure sensor 21.

Zwei einander gleiche Tor-Stufen, die z. B. aus Feldeffekt-Transistoren mit nachgeschalteten Summierwiderständen 37 und 38 bestehen, schalten die von 33 kommende oder die von 3h kommende Spannung auf den Eingang eines Verstärkers 39· Dieser speist die Wicklung 20 des Signalumformers.Two equal gate steps, which z. B. consist of field effect transistors with downstream summing resistors 37 and 38, switch the voltage coming from 33 or the voltage coming from 3h to the input of an amplifier 39. This feeds the winding 20 of the signal converter.

Die resultierende Fördermenge Q ist also das Produkt aus der vom Potentiometer 22 bestimmten Nenn-FÖrdermenge und entweder einen dem Druck P umgekehrt proportionalen Koeffi-The resulting delivery rate Q is the product from the nominal flow rate determined by the potentiometer 22 and either a coefficient inversely proportional to the pressure P

309845/0374309845/0374

zienten K'/P oder einem Koeffizienten Κ/Ρ , wobei P eine Funktion des in der Anlage herrschenden, vom Druckfühler gemessenen Druckes ist.cient K '/ P or a coefficient Κ / Ρ, where P is a Function of the pressure prevailing in the system, measured by the pressure sensor.

Die Wahl zwischen diesen beiden Koeffizienten wird von einem vorgespannten oder Schwellenwert-Verstärker 40 getroffen, der mittels des Potentiometers 41 eingestellt wird und dem eine Umkehrstufe 42 nachgeschaltet ist. Der Verstärker 40 speist den Steuereingang des Tor-Transistors direkt und den des Transistors 35 über die Stufe 42 einwirkt ο Wenn der Druck P kleiner als der Wert P„ ist, dann ist die Ausgangsspannung am Fühler 21 kleiner als die durch das Potentiometer 41 eingegebene Spannung; der Ausgang des Verstärkers ist positiv, was den Transistor 36 leitend macht und den Transistor 35 sperrt. Ist der Druck P größer als P„, dann sperrt Transistor 36, und Transistor 35 ist leitend.The choice between these two coefficients is made by a pre-stressed or threshold value amplifier 40 which is set by means of the potentiometer 41 and which is followed by an inverter 42. The amplifier 40 feeds the control input of the gate transistor directly and that of the transistor 35 acts via the stage 42 ; the output of the amplifier is positive, which makes the transistor 36 conductive and the transistor 35 blocks. If the pressure P is greater than P ", then transistor 36 blocks and transistor 35 is conductive.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel der Art Schalter, aus der die Multiplikationsstufen 33 und 34 bestehen können. Der Feldeffekt-Transistor 331 mit p-dotiertem Kanal ist mit dem Eingang des Verstärkers 332 verbunden, dem der Widerstand 333 zur negativen Rückkopplung parallelgeschaltet ist. Der Transistor 341, der Verstärker 342 und der Widerstand sind in gleicher Weise miteinander verbunden. Wenn die am Steuereingang des Transistors 331 ankommende Spannung zunimmt, dann nimmt dessen Impedanz zu, und daher nimmt die Verstärkung der durch die Bauteile 331, 332, 333 gebildeten Stufe, die sich G=R schreibt, umgekehrt proportional zur Impedanz Z, also zum Druck P ab. Wenn zwei Stufen in Reihe geschaltet sind, entsteht die Funktion K¹/P ; wenn η Elemente in Reihe angeordnet sind, entsteht die Funktion K'/Pⁿ.Fig. 4 shows an example of the type of switch from which the multiplication stages 33 and 34 can consist. The field effect transistor 331 with p-doped channel is connected to the input of the amplifier 332, to which the resistor 333 is connected in parallel for negative feedback. The transistor 341, the amplifier 342 and the resistor are connected to one another in the same way. If the voltage arriving at the control input of the transistor 331 increases, then its impedance increases, and therefore the gain of the step formed by the components 331, 332, 333, which is written as G = R, is inversely proportional to the impedance Z, i.e. to the pressure P from. If two stages are connected in series, the function K ¹ / P arises; if η elements are arranged in series, the function K '/ P ⁿ results.

309845/037 4309845/037 4

Dasselbe Ergebnis ließe sich erreichen mit Feldeffekt-Transistoren mit η-dotiertem Kanal, wenn das Signal des Druckfühlers 21 durch einen Linearverstärker umgekehrt wird, ehe es zum Gitter des Transistors geleitet wird.The same result could be achieved with field effect transistors with η-doped channel, if the signal of the pressure sensor 21 is reversed by a linear amplifier, before it is routed to the grid of the transistor.

Die Begrenzung des Verwendungsbereiches der Pumpe entlang der Kurve C„ läßt sich durch eine elektronische Vorrichtung bewirken, die eine Multiplikations-Stufe enthält, wie bei 3^ dargestellt, wobei die Verminderung der Fördermenge entlang der Kurve C„ durch eine hydraulische Vorrichtung, die in Fig. 2 gezeigt ist, bewirkt wird.The limitation of the area of use of the pump along the curve C "can be determined by an electronic device cause that contains a multiplication stage, as shown at 3 ^, with the reduction in the delivery rate along the curve C "by a hydraulic device, shown in Fig. 2 is effected.

Diese hydraulische Vorrichtung dient dazu, den Entspanner 24, durch den die den elektrohydraulischen Signalumformer 17 speisende Druckflüssigkeit hindurchfließt, zu entlasten, wenn der Druck den Wert P„ überschreitet» Diese Vorrichtung enthält einen hydraulischen Stellkolben 25» der aus der Hochdruckseite der Pumpe 12 veränderlicher Fördermenge beaufschlagt wird und dessen Kolbenstange mit einer Platte 26 versehen ist, die durch eine kräftige Feder 27 zurückgedrückt wird. Der Kolben 25 wirkt also der Kraft dieser Feder entgegen. Der Entspanner enthält ein nadeiförmiges Verschlußstück 28, das durch eine Feder gehalten wird, die sich auf der Platte 2.6 abstützt.This hydraulic device is used to relieve the expander 24 through which the hydraulic fluid feeding the electrohydraulic signal converter 17 flows when the pressure "exceeds" the value P. This device contains a hydraulic actuating piston 25 for the variable delivery rate from the high pressure side of the pump 12 is acted upon and the piston rod is provided with a plate 26 which is pushed back by a strong spring 27. The piston 25 thus counteracts the force of this spring. The expander contains a needle-shaped locking piece 28 which is held by a spring which is supported on the plate 2.6.

Solange der Druck geringer als der Druck P„ (s. Fig. 1) ist, solange hält die Feder 27 die Platte 26 gegen die Wand des Gehäuses, in dem die Platte sich befindet, angepreßt. Wenn dieser Druck den Wert P_ überschreitet, drückt der Kolben 25, welcher der Feder 27 entgegenwirkt, die Platte 26 herab; der Entspanner (Verschlußstück 28) ist dann entlastet. Der elektrohydraulische Signalumformer 17 speisendeAs long as the pressure is less than the pressure P "(see FIG. 1), the spring 27 keeps the plate 26 pressed against the wall of the housing in which the plate is located. When this pressure exceeds the value P_, the piston 25 , which counteracts the spring 27, presses the plate 26 down; the expander (locking piece 28) is then relieved. The electro-hydraulic signal converter 17 feeding

3098 45/03 7 43098 45/03 7 4

Druck sinkt schnell, der Kolben des Stellzylinders 13 sucht unter der Kraft der Feder 11 in seine Gleichgewichtsstellung zurückzukehren, und dies führt zu einer Verringerung der Fördermenge der Pumpe 12.Pressure drops quickly, the piston of the actuating cylinder 13 seeks to return to its equilibrium position under the force of the spring 11, and this leads to a decrease the delivery rate of the pump 12.

Die beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht also sehr gut, die drei Teile C₁, C„, G„ der in Fig. 1 dargestellten Kurve zu verwirklichen, ohne daß der Benutzer der Pumpe sich um die Leistung des Motors zu kümmern braucht; die Fördermenge wird automatisch so begrenzt, daß sich derjenige gewünschte Druck einstellt, bei dem der Motor am besten ausgenutzt wird.The described device according to the invention thus enables the three parts C ₁ , C ", G" of the curve shown in FIG. 1 to be realized very well without the user of the pump having to worry about the power of the motor; the delivery rate is automatically limited in such a way that the desired pressure is set at which the motor is best used.

Eine bei Antrieb durch Brennkraftmaschine mögliche andere Ausführungsform besteht darin, daß man eine Tachodynamo 29 vorsieht, damit im elektronischen Steuer-Rechner die veränderliche Drehzahl der Brennkraftmaschine berücksichtigt wird. Die durch diese Tachodynamo erzeugten Steuersignale werden dem Rechner 23 durch eine Verbindungslextung 31 eingegeben.One possible when driven by an internal combustion engine Another embodiment is that you have a speedometer 29 provides so that the variable speed of the internal combustion engine is taken into account in the electronic control computer will. The control signals generated by this speedometer are sent to the computer 23 through a connection 31 entered.

Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung nicht auf die gezeichneten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern auch alle Abwandlungen umfaßt.It goes without saying that the invention does not apply to the illustrated and described exemplary embodiments is limited, but also includes all modifications.

309845/0374309845/0374

Claims (9)

AnsprücheExpectations I 1 _ey Elektrohydraulisehe Steuervorrichtung für eine Pumpe veränderlicher Fördermenge, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Korabination enthältsI 1 _e y Electro-hydraulic control device for a variable flow pump, characterized in that it contains in coordination a) einen elektrohydraulischen Spannungsteiler (17) von an sich bekannter Bauart, der mit Druckflüssigkeit gespeist wird, mit festen Düsen und einer beweglichen Prallplatte (16), die durch einen elektrohydraulischen Drehmomentmotor in Stellung gebracht wird,a) an electro-hydraulic voltage divider (17) from on known design, which is fed with hydraulic fluid is, with fixed nozzles and a movable baffle plate (16) driven by an electro-hydraulic torque motor is brought into position, b) einen hydraulischen Stellzylinder (13) von konstantem Querschnitt, dessen Kolben durch seine Stellung die Fördermenge der Pumpe (12) bestimmt und mit einer Einrichtung (11) versehen ist, die ihn in diejenige Stellung zurückzustellen sucht, die der Fördermenge Null entspricht,b) a hydraulic adjusting cylinder (13) of constant cross-section, the piston of which, through its position, determines the delivery rate determined by the pump (12) and with a device (11) is provided that seeks to return it to the position that corresponds to the delivery rate zero, c) eine Einrichtung, welche die Wicklungen (20) des Drehmomentmotors (17) mit Strom versorgt und sowohl ein Organ (22) zur Einstellung von Hand als auch eine elektrische Vorrichtung (23) aufweist, die von einem Druckfühler (21), der an die Hochdruckleitung der Pumpe (12) angeschlossen ist, ein elektrisches Signal empfängt und an die genannten Wicklungen (20) ein dem Druck der Pumpe (12) umgekehrt proportionales Signal abgibt,c) a device which the windings (20) of the torque motor (17) powered and both a manual adjustment member (22) and an electrical device (23) has, which is from a pressure sensor (21) which is connected to the high pressure line of the pump (12), receives an electrical signal and to said windings (20) an inversely proportional to the pressure of the pump (12) Emits signal, d) eine Einrichtung (21, 2k - 28), welche je nach dem Druck der Pumpe, ausgehend von einem vorbestimmten Druck (P_), der niedriger als der im Kreislauf der Pumpe höchstzulässige Druck ist, die Fördermenge der Pumpe (12) schnell vermindert. d) a device (21, 2k -28) which, depending on the pressure of the pump, starting from a predetermined pressure (P_) which is lower than the maximum pressure permissible in the circuit of the pump, rapidly reduces the delivery rate of the pump (12) . 30984 5/03 7 430984 5/03 7 4 2. Elektrohydraulische Steuervorrichtung für eine Pumpe veränderlicher Fördermenge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Fördermenge der Pumpe (12) durch einen Kraftverstärker (i4) geschieht, der vom Kolben des hydraulischen Stellzylinders (13) betätigt wird.2. Electro-hydraulic control device for a pump variable delivery rate according to claim 1, characterized in that that the adjustment of the delivery rate of the pump (12) is done by a booster (i4) from the Piston of the hydraulic actuating cylinder (13) is actuated. 3. Elektrohydraulische Steuervorrichtung für eine Pumpe veränderlicher Fördermenge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Einrichtung (13) durch einen Stromkreis gebildet ist, der die vom Organ (22) zur Einstellung von Hand gelieferte Spannung mit einem zum Pumpendruck umgekehrt proportionalen Faktor vervielfacht und dessen Ausgangsspannung umgekehrt proportional der vom Druckfühler (21) gelieferten Spannung abnimmt» 3. Electro-hydraulic control device for a variable flow pump according to one of the preceding Claims, characterized in that the electrical device (13) is formed by a circuit that controls the voltage supplied by the device (22) for manual adjustment multiplied by a factor that is inversely proportional to the pump pressure and its output voltage is inversely proportional the voltage supplied by the pressure sensor (21) decreases » 4. Elektrohydraulische Steuervorrichtung für eine Pumpe veränderlicher Fördermenge, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur schnellen Verminderung der Fördermenge im wesentlichen in einem hydraulischen Stellkolben (25) besteht, der aus der Hochdruckleitung der Pumpe (l2) beaufschlagt wird und von der Belastungsfeder (27) des Entspanners (2k), der von der den hydraulischen Spannungsteiler (l7) speisenden Druckflüssigkeit durchströmt wird, belastet ist und der, wenn der Druck einen vorbestimmten Wert überschreitet, den Entspanner (24) entlastet, indem er die Belastungsfeder (27) zurückdrückt.4. Electro-hydraulic control device for a pump with variable delivery rate, characterized in that the device for rapidly reducing the delivery rate consists essentially in a hydraulic actuating piston (25) which is acted upon from the high pressure line of the pump (l2) and from the loading spring (27) of the expander (2k), through which the hydraulic fluid that feeds the hydraulic voltage divider (l7) flows, is loaded and which, when the pressure exceeds a predetermined value, relieves the expander (24) by pushing back the loading spring (27). 5. Elektrohydraulische Steuervorrichtung für eine Pumpe veränderlicher Fördermenge nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein-5. Electro-hydraulic control device for a variable displacement pump according to any of the foregoing Claims, characterized in that the 309845/0374309845/0374 richtung zur schnellen Verminderung der Fördermenge bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckes(PJ aus mindestens zwei in Reihe geschalteten Multiplikator-Kreisen (33» 3*0 besteht, die die Eingangsspannung mit einem zum Druck umgekehrt proportionalen Faktor multiplizieren und eine Ausgangsspannung liefern, welche von der aus dem Druckfühler (21) erhaltenen Spannung proportional zu einer Leistung absinkt, und die durch einen Stromwender-Kreislauf den Ausgang dieser in Reihe geschalteten Kreisläufe zu den Wicklungen (20) des Spannungsteilers (i7) stiuern, wobei sie diesen Ausgang vom Druck V an wirksam machen und bei niedrigen Drücken sperren, und die den Ausgang des zwischen den Wicklungen (20) und dem vom Handhebel (22) betätigten Potentiometer befindlichen Multiplikator-Kreises in umgekehrter Weise steuern.Direction for the rapid reduction of the delivery rate when a predetermined pressure is exceeded (PJ consists of at least two multiplier circuits (33 »3 * 0 connected in series, which multiply the input voltage by a factor inversely proportional to the pressure and deliver an output voltage which is derived from the the pressure sensor (21) obtained voltage drops proportionally to a power, and the output of these circuits connected in series to the windings (20) of the voltage divider (i7) through a commutator circuit, making this output effective from pressure V on and block at low pressures, and which control the output of the multiplier circuit located between the windings (20) and the potentiometer operated by the hand lever (22) in reverse. 6. Elektrohydraulische Steuervorrichtung für eine Pumpe veränderlicher Fördermenge nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Multiplikator-Kreise (33, 34) aus einem Transistor (331, 34i ) und einem Verstärker (332, 342), der mit einem Widerstand (333, 343) parallelgeschaltet ist, besteht.6. Electro-hydraulic control device for a variable displacement pump according to any one of the preceding Claims, characterized in that each of the multiplier circuits (33, 34) consists of a transistor (331, 34i) and an amplifier (332, 342) which is connected to a resistor (333, 343) is connected in parallel. 7« Elektrohydraulische Steuervorrichtung für eine Pumpe veränderlicher Fördermenge nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Multiplikator-Kreis (33), der mit dem vom Handhebel betätigten Steuerorgan (22) verbunden ist, welches das in die Wicklungen (20) eingegebene, den Kehrwert des Druckes proportionale Ausgangssignal liefert, in Reihe mit demjenigen Multiplikator-Kreis (34) geschaltet ist, der die einer Potenz des Drucks proportionale Ausgangsspannung liefert.7 «Electro-hydraulic control device for a pump Variable delivery rate according to any one of the preceding claims, characterized in that said multiplier circuit (33), which is connected to the control element (22) actuated by the hand lever, which the windings (20) provides an output signal proportional to the reciprocal value of the pressure, in series with that multiplier circle (34) is connected, which is a power of The output voltage is proportional to the pressure. 3 O'S 8 4 5/03743 O'S 8 4 5/0374 8. Elektrohydraulisehe Steuervorrichtung für eine Pumpe veränderlicher Fördermenge nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
auf der Antriebswelle der Pumpe (12) angeordnete Tachodynamo (29) enthält, die eine zur jeweiligen Drehzahl des Antriebmotors (10) der Pumpe (12) proportionale Größe in den Rechner eingibt.8. Electro-hydraulic control device for a variable displacement pump according to any one of the preceding claims, characterized in that it is a
on the drive shaft of the pump (12) arranged tacho dynamometer (29) which inputs a variable proportional to the respective speed of the drive motor (10) of the pump (12) into the computer. 9. Elektrohydraulisch^ Steuervorrichtung für eine Pumpe veränderlicher Fördermenge nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Spannungsteiler (17) durch eine Hilfspumpe (19) gespeist wird, die auch als Füllpumpe zum Füllen des Kreislaufs der Hauptpumpe (12) dient.9. Electro-hydraulic control device for a pump variable flow rate according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic Voltage divider (17) fed by an auxiliary pump (19) which also serves as a filling pump for filling the circuit of the main pump (12). 3098 4 5/03743098 4 5/0374