DE2655812A1 - Hydraulischer steuerkreis mit in ihrer foerdermenge veraenderbarer pumpe - Google Patents

Hydraulischer steuerkreis mit in ihrer foerdermenge veraenderbarer pumpe

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Description

DEERE & COMPANY (Case No> 1Q593 GFR)
EUROPEAN OFFICE
Hydraulischer Steuerkreis mit in ihrer Fördermenge veränderbarer Pumpe
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Steuerkreis mit einer aus einem Sammelbehälter ansaugenden Förderpumpe mit veränderbarer Fördermenge und Hubregeleinrichtung, die bei Flüssigkejtsanstieg entgegen der Wirkung einer Feder die Fördermenge verringert, mit mindestens einem Stellmotor, mit einer Förderpumpe und Stellmotor verbindenden Zuführleitung, mit einem in der Zuführleitung vorgesehenen Steuerventil für den Stellmotor und mit einer zwischen Förderpumpe und Hubregeleinrichtung vorgesehenen Steuerleitung, die wahlweise über ein Druckregulierungsventil in Abhängigkeit vom Druck in einer an das Druckregulierungsventil angeschlossenen, mit dem Steuerventil in Wirkverbindung stehenden und vom Druck am Stellmotor beaufschlagbaren Pilotleitung unterbrechbar ist, wobei die Pilotleitung an den Sammelbehälter über eine Drossel anschließbar ist.
Bei diesem bekannten hydraulischen Steuerkreis (US-PS 2 892 311} kann es vorkommen, daß infolge des Druckabfalls am Steuerventil und des entstehenden Druckabfalls bei sich verschiebendem Stellmotor die Förderpumpe sich nicht automatisch oder schnell genug auf ihrem Bereitschaftsdruck zurückregelt, d. h. die Fördermenge reduziert, wodurch weitere Druckflüssigkeit in die Pilotleitung gefördert wird und die Flüssigkeit sich erhitzt, und der Wirkungsgrad des Systemes nachläßt. ■
Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe wird darin gesehen, ein Erhitzen der Druckflüssigkeit bei derartigen Situationen zu ver-
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meiden. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß in der Pilotleitung ein Ventil eingeschaltet ist, das bei DruckSchwankungen in der Pilotleitung verschiebbar ist und gegebenenfalls zum Sammelbehälter öffnet. Auf diese Weise kann das Ventil zunächst wie ein Akkumulator bei Druckschwankungen wirken, wobei dann, wenn sich ein zu hoher Druck in der Pilotleitung aufgebaut haben sollte, ein öffnen zum Sammelbehälter hin möglich ist, so daß auch der Druckraum im Druckregulierungsventil zum Sammelbehälter hin entlastet wird, wodurch wiederum die Hubregeleinrichtung derart anspricht, daß die Förderpumpe auf Nullförderung zurückgeregelt wird. Auf diese Weise läßt sich ein Erhitzen der Druckflüssigkeit vermeiden. Gleichzeitig erlaubt diese Anordnung, daß, wenn das Steuerventil mit einer Rückführeinrichtung versehen ist und die Flüssigkeitsmenge nicht mehr ausreicht, den Stellmotor seinen letzten Weg zu verschieben, um das Steuerventil in seine Neutralstellung zurückzuführen, die Förderpumpe in ihre Bereitschaf tss teilung zurückgeregelt wird.
Im einzelnen weist hierzu das Ventil erfindungsgemäß einen Raum auf, der einenends mit der Pilotleitung, anderenends mit dem Sammelbehälter verbunden ist und einen entgegen der Wirkung einer Feder zum Sammelbehälter über den Druck in der Pilotleitung verschiebbaren Kolben mit einem Ventilteil aufnimmt, über das die Flüssigkeitsverbindung zwischen Pilotleitung und Sammelbehälter steuerbar ist. Zweckmäßig erfolgt die Steuerung, dadurch, daß der Ventilteil durch die Bewegung des Kolbens in je eine die Flüssigkeitsverbindung zwischen Pilotleitung und Sammelbehälter gestattende bzw. unterbrechende Stellung verschiebbar und in diesen Stellungen über einen Raster feststellbar ist.
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In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
In der Zeichnung ist mit 10 eine Förderpumpe mit veränderbarer Fördermenge dargestellt, deren Saugleitung 12 mit einem Sammelbehälter 14 verbunden ist. Ihre Druckleitung 16 ist mit einem hydraulischen System verbunden, das einen ersten und einen zweiten doppelseitig beaufschlagbaren Stellmotor 18 und 20 aufweist, die parallel mit der Druckleitung 16 über erste und zweite Zuführleitungen 22 und 24 verbunden sind. Ein erstes und ein zweites Steuerventil 26 und 28 ist in den Zuführleitungen 22 und 24 vorgesehen, um eine wahlweise Druckbeaufschlagung der Stellmotore 18 und 20 über die Förderpumpe 10 zu erlauben. In der Zeichnung sind beide Steuerventile 26 und 2 in ihrer Neutralstellung dargestellt. Wie ferner aus der Zeichnung hervorgeht, so ist das zweite Steuerventil 28 mit einer Rückführvorrichtung 30 verbunden, die das Steuerventil 28 in Abhängigkeit von manuellen Steuerkommandos, als auch von der Stellung des Stellmotors 20 steuert.
Die Fördermenge der Förderpumpe 10 ist über eine Hubregeleinrichtung 32 steuerbar. Diese besteht bei dieser Ausführung im einzelnen aus einem Druckraum 34, in dem ein Kolben 36 in eine Richtung unter der Wirkung einer Feder 38 verschiebbar ist, wodurch die Fördermenge vergrößert werden kann. Bei Verschiebung des Kolbens in die andere Richtung wird die Fördermenge verringert, wobei diese Verschiebung in Abhängigkeit von der Druckflüssigkeit steht, die in den Druckraum 34 über ein Druckregulierungsventil 40 gelangen kann.
Im einzelnen besteht das Druckregulierungsventil 40 aus einem
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Kolben 42, der eine Bohrung 44 in einen Druckraum 46 und in einen Pilotraum 48 aufteilt und der in Richtung auf den Druckraum über eine Feder 49 gedrückt wird. Der Druckraum 46 ist über eine Steuerleitung 50 mit der Druckleitung 16 und über einen Auslaßraum 52 in dem Druckregulierungsventil 40 mit dem Druckraum über eine Steuerleitung 54 in Verbindung. Diese Steuerleitung 5 führt ferner über eine Drossel 56 zum Sammelbehälter 14. Ein herkömmliches überdruckventil 58 ist zwischen der Druckleitung und der Steuerleitung 54 vorgesehen und dient dazu, bei ansteigendem Druck über einen vorher bestimmten Wert eine Verbindung mit dem Sammelbehälter 14 zu schaffen und gleichzeitig zu ermöglichen, daß der Druck in dem Druckraum 34 ansteigt, wodurch die Fördermenge verringert wird. Der Pilotraum 48 des Druckregulierungsventils 40 ist ferner mit einer Pilotleitung 61 verbunden, die Leitungen 62 und 63 aufweist. Hierbei ist in der Leitung 62 ein Rückschlagventil 64 vorgesehen, und sie steht mit der Zuführleitung 22 über eine Rückschlagventileinheit in Verbindung. Die zweite Leitung 63 ist mit der Zuführleitung 2 über eine Rückschlagventileinheit 66 verbunden. An die Pilotleitung 61 ist ferner eine Rücklaufleitung 70 mit einer Drossel 71 angeschlossen, die wiederum eine Verbindung zum Sammelbehälter 14 ermöglicht.
Ein herkömmliches Vorzugsventil 72 ist in der zweiten Zuführleitung 24 vorgesehen und mit der ersten Leitung 62 parallel zu dem Rückschlagventil 64 verbunden. Auch steht das Vorzugsventil 72 mit dem Auslaßraum 52 des DruckregulxerungsventiIs in Verbindung. Das Vorzugsventil 72 öffnet die zweite Leitung 24, wenn der Druck in dem Auslaßraum 52 eine vorher bestimmte Höhe erreicht hat, und schließt die zweite Zuführleitung 24, wenn der Druck in dem Auslaßraum 52 unter einem
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vorher bestimmten Wert abfällt, wie es im einzelnen bei der Vorrichtung nach der US-PS 2 892 311 beschrieben ist.
Ein Ventil 80 ist mit einem Kaum 82 versehen, der an seinen Enden mit der Rücklaufleitung 70 und mit dem Sammelbehälter in Verbindung steht. Der Raum 82 nimmt einen Kolben 84 verschiebbar auf, der über eine Feder 86 in Richtung auf die Rücklaufleitung 70 gedrückt wird. Der Kolben 84 ist ferner noch mit einer Bohrung 88 versehen, in der ein Ventilteil 90 verschiebbar aufgenommen ist. Dieser Ventilteil 90 ist an seinem einen Ende mit einem Vorsprung 92 versehen, der gegen das der Drossel 71 zugelegene Ende des Raumes 82 zur Anlage kommen kann, während ein Vorsprung 94 am anderen Ende des Ventilteils gegen das dem Sammelbehälter zugelegene Ende des Raumes 82 zur Anlage bringbar ist. Der Ventilteil 90 weist ferner noch einen Durchgangskanal 96 auf, der die Flüssigkeitsverbindung zum Sammelbehälter bzw. zu der dem Sammelbehälter zugelegenen Seite des Raumes 82 unterbindet, wenn eine Schulter 98 des Ventilteiles 9 0 gegen den Kolben 84 zur Anlage kommt, wohingegen eine Flüssigkeitsverbindung mit dem dem Sammelbehälter zugelegenen Ende des Raumes 82 ermöglicht ist, wenn die Schulter nicht gegen den Kolben 84 abliegt. Um nun den Ventilteil 90 in der ersten und zweiten Stellung zu halten, ist ein unter Federwirkung stehender, herkömmlicher Raster 100, der in dem Kolben 84 lagert, vorgesehen.
Während des Einsatzes wird unter der Voraussetzung, daß sich beide Steuerventile 26 und 28 in ihrer Neutralstellung befinden, der Druck in der Druckleitung 16 und in den Zuführleitungen und 24 vor den Steuerventilen 26 und 28 durch die von der Feder 49 hervorgerufene Last bestimmt. Dementsprechend wird
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sich der Auslaßraum 52 in seiner Offenstellung befinden, wodurch eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Steuerleitungen 5 und 54 gegeben ist, so daß die Hubregeleinrichtung 32 druckbeaufschlagt werden kann. Ein kleiner, ständiger Durchfluß erfolgt zum Sammelbehälter, dessen Größe von der Größe der Drossel 56 abhängig ist. Dementsprechend ist der Pumpenausstoß relativ gering, jedoch ausreichend, um den vorstehend geschilderten geringen Fluß zu ermöglichen bei einem entsprechenden Druck, der als der Bereitschaftsdruck bezeichnet werden kann. Bei einer derartigen Einstellung der Pumpen wird in der Pilotleitung 61 kein Flüssigkeitsfluß herrschen, da sich die Steuerventile 26 und 28 in ihrer Neutralstellung befinden und jede in der Pilotleitung 61 eventuell noch eingeschlossene Flüssigkeit in den Sammelbehälter 14 abströmen kann, oder gerade die Kraft der Feder 86 in dem Ventil 80 ausgleicht.
Sobald nun das Steuerventil 28 aus seiner Neutralstellung verschoben wird, um beispielsweise eine Flüssigkeitsverbindung mit dem Stellmotor 20 zu ermöglichen, dann wird von der Förderpumpe 10 ein bestimmter Bedarf erwartet. Der Druck in der Leitung 63 steigt dann schneller an, als er beispielsweise über die Rücklaufleitung 70 abgebaut werden könnte. Gleichzeitig wird dieser Druck in den Pilotraum 48 des Druckregulierungsventils 40 weitergeleitet und dieser Druck zusammen mit dem Druck der Feder 49 ist ausreichend, um den Kolben 42 derart zu verschieben, daß er den Auslaßraum 52 abschließt. Flüssigkeit, die in der Steuerleitung 54 eingeschlossen sein sollte, kann unter dem Druck der Feder 38 über die Drossel 56 abströmen, ohne daß sie dazu beitragen könnte, daß die Fördermenge verändert würde. Sobald nun der Stellmotor 20 anfängt sich zu verschieben, dann entsteht infolge des Flüssigkeitsflusses
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über das Steuerventil 28 ein Druckabfall, wodurch auch der Druck in der Pilotleitung 61 unter den Druck in der Druckleitung abfallen wird mit dem Ergebnis, daß der Kolben 42 den Auslaßraum 52 freigeben wird, wodurch zusätzliche Druckflüssigkeit in den Druckraum 34 gelangt und die Pumpenauslaßmenge auf dieser Höhe infolge des Systembedarfes gehalten wird.
Wenn nun Flüssigkeit durch die Rücklaufleitung 70 und die Drossel 71 fließt, wird der Druck zunächst nicht ausreichend sein, um die Kraft der Feder 86 zu überwinden, wodu-rch der Kolben in einer Stellung verbleiben wird, in der der Ventilteil 90 noch geschlossen ist. Wenn nun aber der Druck ansteigt, dann wird der Kolben 84 in Richtung auf den Sammelbehälter hin verschoben, und die Feder 86 wird zusammengedrückt. Nachdem nun ein vorher bestimmter Druck erzielt wurde, wird der Vorsprung des Ventilteils 90 gegen das dem Sammelbehälter zugelegene Ende des Raumes 82 zur Anlage kommen, wodurch der Ventilteil über den Raster 100 gedrückt wird in seine zweite Position, in der der Durchgangskanal 96 des Ventilteiles 90 eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den dem Sammelbehälter und der Drossel zugelegenen Enden des Raumes 82 ermöglicht. Der Durchgangskanal 96 ist derart ausgelegt, daß er im wesentlichen einen minimalen Widerstand dem Flüssigkeitsfluß entgegensetzt, wenn eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Enden des Raumes besteht, wodurch der Kolben 84 über die Feder 86 in Richtung auf das der Drossel zugelegene Ende des Raumes verschoben wird. Wenn nun der Vorsprung 92 gegen das der Drossel zugelegene Ende des Raumes zur Anlage kommt, wird der Ventilteil 90 über den Raster 100 zurückgeschoben, wodurch die Flüssigkeit sverbindung unterbrochen ist und wiederum ein neuer Druck sich aufbauen kann. Solange sich noch unter Druck be-
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findliche Flüssigkeit in der Pilotleitung 61 befindet, wird der Kolben 84 fortfahren zu oszillieren, oder vom einen Ende des Raumes 82 zu dem anderen sich zu verschieben, wodurch momentane Druckschläge in dem Pilotraum 48 auftreten.
Sobald der Stellmotor 20 sich seiner vorgegebenen, gewünschten Position nähert, wird die Rückführvorrichtung 30 dazu beitragen, daß das Steuerventil 28 wieder in Richtung auf seine Neutralstellung zurückbewegt wird. Wenn nun aber das Steuerventil 2 sich dieser Neutralstellung nähert, wird der Druckabfall einen Wert erreichen, bei dem nicht mehr ausreichend viel Druck in den Stellmotor 20 gefördert werden kann, um diesen soweit zu verschieben, daß er das Steuerventil 28 vollständig verschließt. Hierbei ist jedoch der Flüssigkeitsfluß über das Steuerventil noch ausreichend groß, um das Druckregulierungsventil 40 über die Pilotleitung 61 druckzubeaufschlagen.
Sobald aber diese Phase im System erreicht wird, wird sich in der Pilotleitung 61 ein Druck aufbauen, über den der Kolben in dem Ventil 80 in eine Stellung verschoben werden kann, in der der Ventilteil 90 plötzlich öffnet, wodurch der Druck in der Pilotleitung 61 abgebaut werden kann. Durch diesen plötzlichen Druckabbau wird das Druckregulierungsventil 40 geöffnet, wodurch die Fördermenge der Pumpe verringert wird, bis sie ihren Bereitschaftsdruck erreicht, wobei der Fluß in der Zuführleitung 24 unterbrochen ist, was wieder über die Pilotleitung 61 zurückwirkt, um die Bereitschaftsstellung der Förderpumpe 10 zu erhalten. Somit verhindert das Ventil 80 das Auftreten einer Situation, in der der Flüssigkeitsfluß über das Steuerventil ausreichend ist, um zu verhindern, daß die Pumpe in ihre Bereitschaftsstellung zurückgeht, während er nicht ausreichend
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groß ist, um ein Schließen des Steuerventils zu bewirken, wodurch die Pumpe wieder in die Bereitschaftsstellung zurückgeführt würde.
Patentansprüche
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Claims (3)

  1. DEERE & COMPANY <Case No' 10593 GFR)
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    Patentansprüche
    M .j Hydraulischer Steuerkreis mit einer aus einem Sammelbehälter ansaugenden Förderpumpe mit veränderbarer Fördermenge und Hubregeleinrichtung, die bei Flüssigkeitsanstieg entgegen der Wirkung einer Feder die Fördermenge verringert, mit mindestens einem Stellmotor, mit einer Förderpumpe und Stellmotor verbindenden Zuführleitung, mit einem in der Zuführleitung vorgesehenen Steuerventil für den Stellmotor und mit einer zwischen Förderpumpe und Hubregeleinrichtung vorgesehenen Steuerleitung, die wahlweise über ein Druckregulierungsventil in Abhängigkeit vom Druck in einer an das Druckregulierungsventil angeschlossenen, mit dem Steuerventil in Wirkverbindung stehenden und vom Druck am Stellmotor beaufschlagbaren Pilotleitung nterbrechbar ist, wobei die Pilotleitung an den Sammelbehälter über eine Drossel anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Pilotleitung (61) ein Ventil (80) eingeschaltet ist, das bei Druckschwankungen in der Pilotleitung verschiebbar ist und gegebenenfalls zum Sammelbehälter (14) öffnet.
  2. 2. Hydraulischer Steuerkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (80) einen Raum (82) aufweist, der einenends mit der Pilotleitung (61), anderenends mit dem Sammelbehälter (14) verbunden ist und einen entgegen der Wirkung einer Feder (86) zum Sammelbehälter über den Druck in der Pilotleitung verschiebbaren Kolben (84) mit einem Ventilteil (90) aufnimmt, über das die Flüssigkeitsverbindung zwischen Pilotleitung und Sammelbehälter steuerbar ist.
    INSPECTED
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  3. 3. Hydraulischer Steuerkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteil (9 0) durch die Bewegung des Kolbens (84) in je eine die Flüssigkeitsverbindung zwischen Pilotleitung (61) und Sammelbehälter (14) gestattende bzw. unterbrechende Stellung verschiebbar und in diesen Stellungen über einen Raster (100) feststellbar ist.
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DE2655812A 1975-12-29 1976-12-09 Hydraulisches Fördermengenstellsystem für die Stellpumpe eines hydrostatischen Getriebes Expired DE2655812C3 (de)

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DE2655812B2 DE2655812B2 (de) 1980-02-14
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FR (1) FR2337266A1 (de)
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GB1571931A (en) 1980-07-23
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