DE2930107C2 - - Google Patents
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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- G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
- G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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-
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druckmittelversorgungseinrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Einrichtung
umfaßt eine Hochdruckpumpe, wie sie beispielsweise aus der
DE-OS 24 25 022 bekannt ist. Diese Pumpe enthält einen Regler,
durch dessen Kolben der Querschnitt der Ansaugleitung der
Pumpe veränderbar ist. Für die Steuerung des Verbrauchers
wird zusätzlich ein Steuerventil benötigt. Eine solche Druck
mittelversorgungseinrichtung ist nicht fernregelbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine über ihren
gesamten Arbeitsbereich fernregelbare Druckmittelversorgungseinrich
tung für mehrere Verbraucher zu schaffen, die einfach im Aufbau
ist und die nur einen sehr geringen Energieverbrauch aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind im
Anspruch 2 angegeben.
Mit der Druckmittelversorgungseinrichtung gemäß Anspruch 1
wurde eine Einrichtung geschaffen, die aus wenig Teilen besteht
und deshalb preisgünstig herstellbar ist und die während des ge
samten Betriebes ohne nennenswerte Energieverluste arbeitet.
Die Druckmittelversorgungseinrichtung fördert dabei immer nur die
von der Gesamtheit der Verbraucher jeweils benötigte Ölmenge.
Jeder Verbraucher, wie beispielsweise die Fahrzeugbremse, eine
Niveauregulierung oder eine hydraulische Zentralverriegelung, ist
über einen gesonderten Regler mit Vorsteuerventil ansteuerbar.
Wird über die Zentralhydraulik gleichzeitig eine Hilfskraftlenkung
versorgt, so ist für jede Lenkeinrichtung ein Regler mit Vorsteuer
ventil erforderlich. Durch die Erfindung ist ein sehr schnelles
Ansprechen der Hydraulik bei sehr geringem Energieverbrauch gesi
chert.
Die Erfindung ist nach
stehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Hierbei zeigt
Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt einer fern
regelbaren Pumpe mit einem Verbraucher,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Anlage für
eine Druckmittelversorgungseinrichtung für zwei Verbraucher,
Fig. 3 eine Schemazeichnung einer anderen
Druckmittelversorgungseinrichtung.
Nach Fig. 1 ist in eine Ansaugleitung 1, welche eine
Pumpe 2 mit einem Tank 3 verbindet, ein als Druckwaage aus
gebildeter Druckregler 4 eingesetzt. Eine Druckleitung 5
der Pumpe 2 führt zu einem Verbraucher 6. Der Druckregler 4
besteht aus einem Kolben 7 mit Steuerkanten 8 und 9. Eine
Stirnseite 10 des Kolbens 7 ist durch eine Feder 11 belastet.
Die andere Stirnseite 12 ist über eine Leitung 13 an die
Druckleitung 5 angeschlossen. Die beiden Stirnseiten 10
und 12 sind durch eine Drosselbohrung 14 miteinander verbunden.
Eine Axialbohrung 15 zur Aufnahme der Feder 11 steht über eine
Steuerleitung 16 mit einem Vorsteuerventil 17 in Verbindung.
Ein Steuerbund 18 am Kolben 7 ist breiter ausgeführt als eine
zugehörige Saugnut 19.
In der gezeichneten Ausgangsstellung des Kolbens 7 steht
die Ansaugleitung 1 über die weit geöffnete Steuerkante 8
mit dem Tank 3 in Verbindung. Dabei arbeitet die Pumpe 2
in üblicher Weise. Sobald der Verbraucher 6 dem von der
Pumpe 2 geförderten Strom einen Widerstand entgegensetzt, steigt
der Druck an der Stirnseite 12 des Kolbens 7 an. Hierbei wird
ein Teil des Pumpenstromes über die Leitung 13, die Drossel 14,
den Raum 15 und die Steuerleitung 16 dem Vorsteuerventil 17
zugeführt. Der Druckregler 4 arbeitet nunmehr als Druckwaage
im Sinne eines Strombegrenzungsventils derart, daß der in der
Steuerleitung 16 fließende Strom dem Differenzdruck an der
Druckwaage und dem Querschnitt der Drosselbohrung 14 exakt
zugeordnet ist. Es fließt ein eingeprägter Steuerstrom, der
beim Stromfluß in Richtung zum Verbraucher 6 an der Steuer
kante 8 und beim Stromfluß in Richtung zur Pumpe 2 an der
Steuerkante 9 geregelt wird. Die Druckleitung 5 ist also bei
einem Rückstrom des Drucköls über die Steuerkante 9 unmittel
bar an den Tank 3 anschließbar. Dies bedeutet, daß der Ver
braucher 6 keinen selbständigen Tankanschluß benötigt. Der
Druck im Verbraucher 6 ist dabei stets gleich dem am Vorsteuer
ventil 17 eingestellten Druck, vermehrt um den Differenz
druck des Druckreglers 4. Dadurch, daß der mit der Saugnut 19
zusammenwirkende Steuerbund 18 des Kolbens 7 breiter ausge
führt ist, kann eine Entlastung der Druckleitung 5 bzw. 13
über die Steuerkante 9 erst dann stattfinden, wenn die den
Ansaugstrom steuernde Steuerkante 8 geschlossen ist.
Durch unterschiedliche Bemessung der beiden Stirnseiten
10 und 12 des Kolbens 7 ist eine Druckübersetzung möglich.
Ist die der Feder 11 zugewandte Stirnseite 10 größer als die
an die Druckleitung 5 angeschlossene Stirnseite 12, so ist
der Druck im Vorsteuerventil 17 entsprechend kleiner.
Fig. 2 zeigt eine aus Pumpe 22 und mehreren Druckreg
lern 24, 25 bestehende Druckmittelversorgungseinrichtung für
mehrere gleichberechtigte Verbraucher. Hier ist eine Druck
leitung 21 über an Zulaufnuten 26 bzw. 27 angeschlossene,
fluchtende Querkanäle 28 bzw. 28′ mit jedem Druckregler 24
bzw. 25 verbunden. Der Druckölzulauf von der Zulaufnut 26
bzw. 27 wird durch eine weitere Steuerkante 30 bzw. 31 gesteuert.
Das Drucköl gelangt sodann über eine im Kolben 29 bzw. 39
vorgesehene Querbohrung 32 bzw. 33 und eine Längsbohrung 34
bzw. 35 zu der einer Feder 54 bzw. 55 abgewandten Stirnseite
des Kolbens 29 bzw. 39 und zum Verbraucher 36 bzw. 37. Eine
Ansaugleitung 20 der Pumpe 22 ist über Querkanäle 38 bzw. 38′
an durch den Kolben 29 bzw. 39 gebildete Saugnuten 56 bzw. 57
angeschlossen. Diese Saugnuten 56 bzw. 57 sind wiederum über
Tanknuten 40 bzw. 41, welche ihrerseits über einen Querkanal 42
miteinander verbunden sind, an einen Tank 43 angeschlossen.
Eine zugehörige Steuerkante 52 bzw. 53 steuert den Ansaugquer
schnitt aus dem Tank. Durch eine Steuerkante 44 bzw. 45
kann der zugehörige Verbraucher 36 bzw. 37 unmittelbar an den
Tank 43 angeschlossen werden. Die Längsbohrung 34 bzw. 35 ist
über eine Drosselbohrung 46 bzw. 47 mit einem Raum 48 bzw. 49
verbunden. Dieser Raum 48 bzw. 49 ist wiederum über eine
Steuerleitung an ein Vorsteuerventil 50 bzw. 51 angeschlossen.
Die Steuerkanten der Kolben 29 und 39 sind dabei so festge
legt, daß die weitere Steuerkante 30 bzw. 31 für den Druckölzulauf
bereits geschlossen ist, wenn die Steuerkante 44 bzw. 45
für den Druckölrücklauf öffnet.
In der erfindungsgemäßen Anlage fördert die Pumpe 22
immer nur die jeweils benötigte Ölmenge. Sobald sich ein
geringerer Verbrauch in einem der Verbraucher 36 oder 37
einstellt, wird der Ansaugquerschnitt des Querkanals durch
die Steuerkante 52 oder 53 entsprechend verkleinert. Der
höchste Förderstrom wird dabei von dem Verbraucher mit dem
höchsten Arbeitsstrom bestimmt.
In ähnlicher Weise wird der höchste Systemdruck vom Ver
braucher mit dem höchsten Arbeitsdruck bestimmt, und zwar
dadurch, daß der zugehörige Steuerkolben als letzter den
Ansaugquerschnitt der Pumpe und damit auch den Förderdruck
bestimmt. Der Arbeitsdruck der übrigen Verbraucher wird durch
die weitere Steuerkante 30 oder 31 bestimmt, deren steuerbarer Quer
schnitt von der Kraft der Feder 54 bzw. 55 und dem jeweiligen
Vorsteuerdruck abhängig ist.
Wie aus Fig. 3 näher ersichtlich, ist die vorbeschriebene
Anlage beliebig erweiterbar. Diese Druckmittelversorgungseinrichtung, z. B. für
eine Baumaschine, besteht aus einer Pumpe 220 mit mehreren
Druckreglern 60, 61, 62 und 63, die in sogenannter Sandwich-
Bauweise miteinander verschraubt sind. Vorsteuerventile 64,
65 und 66 dienen zur Betätigung beispielsweise von zwei Hub
zylindern 67 bzw. 68 sowie eines doppelt beaufschlagten Lenk
motors 69 der Hilfskraftlenkung.
Claims (2)
1. Druckmittelversorgungseinrichtung für hydraulische Ein
richtungen, insbesondere an Kraftfahrzeugen, mit einer Hoch
druckpumpe und wenigstens einem in der
Ansaugleitung der Hochdruckpumpe angeordneten Regler mit einem
Kolben, dessen eine Stirnseite vom Arbeitsdruck und dessen andere
Stirnseite durch eine Feder beaufschlagt ist, wobei durch eine Steuerkante des
Kolbens der Querschnitt der Ansaugleitung der Hochdruckpumpe ver
änderbar ist und eine eine Tanknut
zwischen dem Verbraucher und dem Tank steuernde
Steuerkante des Kolbens erst öffnet, wenn die den Ansaug
kanal steuernde Steuerkante geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die beiden Stirnseiten des Kolbens (29, 39) durch eine Drosselbohrung (46, 47) miteinander verbunden sind,
- - daß ein an die durch die Feder (54, 55) beaufschlagte Stirnseite angrenzender Raum (48, 49) an ein einstellbares Vor steuerventil (50, 51) angeschlossen ist,
- - daß bei mehreren Verbrauchern (36, 37) für jeden Verbraucher ein Regler (24, 25) und ein Vor steuerventil (50, 51) vorgesehen sind und
- - daß die Regler (24, 25) derart parallel geschaltet sind, daß Saugnuten (56, 57), steuerbare Tanknuten (40, 41) und steuer bare Zulaufnuten (26, 27) jeweils über Querkanäle (38′, 42, 28′) mit einander verbunden sind und die Druckleitung (28, 28′) über weitere Steuerkanten (30, 31) und über in den Kolben (29, 39) vorhandene Axialbohrungen (34, 35) an die der Feder (54, 55) abgewandte Stirnseite und an die Verbraucher (36, 37) anschließbar ist, wobei die weiteren Steuerkanten (30, 31) erst nach erfolgtem Schließen der den Ansaugkanal (38, 38′) steuernden Steuerkanten (52, 53) schließen.
2. Druckmittelversorgungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regler (24, 25)
für alle Verbraucher (36, 37) baugleich sind.
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Ipc: F15B 11/02 |
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